JPH0964288A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH0964288A
JPH0964288A JP7217951A JP21795195A JPH0964288A JP H0964288 A JPH0964288 A JP H0964288A JP 7217951 A JP7217951 A JP 7217951A JP 21795195 A JP21795195 A JP 21795195A JP H0964288 A JPH0964288 A JP H0964288A
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JP
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guard ring
well region
region
semiconductor
input
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Application number
JP7217951A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Tsuneno
克己 常野
Jinko Aoyama
仁子 青山
Takahide Nakamura
高秀 中村
Hisako Sato
久子 佐藤
Hiroo Masuda
弘生 増田
Hisaaki Kunitomo
久彰 国友
Seiji Narui
誠司 成井
Satoru Udagawa
哲 宇田川
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device having a large latch-up resistance and a high reliability. SOLUTION: A guard ring made up of an n-well region 5 is provided around an input-output protection circuit, further a p<+> semiconductor region 18 connected with a terminal Tp for power supply is provided adjacently to the guard ring and in parallel with the guard ring inside a p-well region 3 wherein the input-output protection circuit is formed. Accordingly, holes and electrons are captured by a p<+> semiconductor region 18 and the guard ring respectively so as to prevent diffusion of the holes and the electrons into the inner circuits, thus making it hard to generate a latch-up phenomenon in a CMOS device in the inner circuit.

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、半導体集積回路装置に
関し、特に、相補型MOSFET(Complementary Meta
l Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ;C
MOSFET)を有する半導体集積回路装置に適用して
有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a complementary MOSFET (Complementary Metadevice).
l Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ; C
The present invention relates to a technique effectively applied to a semiconductor integrated circuit device having a MOSFET.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOSデバイスは、半導体集積回路装
置の低電力化を実現するために有効な回路技術の一つで
ある。CMOSデバイスは、nチャネル型MISFET
Qnとpチャネル型MISFETQpが直列に配置され
ており、例えば、図7に示すように、p型の半導体基板
1の主面上に、nウエル領域4が形成され、p型の半導
体基板1にはnチャネル型MISFETQnが、nウエ
ル領域4にはpチャネル型MISFETQpがそれぞれ
形成された構造である。
2. Description of the Related Art CMOS devices are one of the effective circuit technologies for realizing low power consumption of semiconductor integrated circuit devices. The CMOS device is an n-channel type MISFET
Qn and p-channel type MISFET Qp are arranged in series. For example, as shown in FIG. 7, an n-well region 4 is formed on the main surface of a p-type semiconductor substrate 1, and a p-type semiconductor substrate 1 is formed. Shows a structure in which an n-channel type MISFET Qn is formed and a p-channel type MISFET Qp is formed in the n-well region 4.

【0003】ところで、CMOSデバイスにおいては、
電源端子から接地端子に向かって大きな電流が流れ続け
るラッチアップと呼ばれるCMOSデバイスの構造に特
有の不安定な動作現象が生じることがある。
By the way, in the CMOS device,
An unstable operation phenomenon called latch-up, which is unique to the structure of a CMOS device, may occur in which a large current continues to flow from the power supply terminal to the ground terminal.

【0004】すなわち、CMOSデバイスでは、図7に
示すように、nチャネル型MISFETQnのソース領
域13a、p型の半導体基板1およびnウエル領域4の
間で横型のnpn寄生バイポーラトランジスタQ1が構
成され、また、pチャネル型MISFETQpのソース
領域17a、nウエル領域4およびp型の半導体基板1
で縦型のpnp寄生バイポーラトランジスタQ2が構成
されている。
That is, in the CMOS device, as shown in FIG. 7, a lateral npn parasitic bipolar transistor Q1 is formed between the source region 13a of the n-channel type MISFET Qn, the p-type semiconductor substrate 1 and the n-well region 4. Further, the source region 17a of the p-channel type MISFET Qp, the n-well region 4 and the p-type semiconductor substrate 1 are formed.
The vertical pnp parasitic bipolar transistor Q2 is constituted by.

【0005】さらに、これら2つの寄生バイポーラトラ
ンジスタQ1,Q2は、破線で示すように、サイリスタ
を構成しているとみなすことができる。この回路は正帰
還回路なので、2つの寄生バイポーラトランジスタQ
1,Q2のいずれか一方が順方向にバイアスされると、
上記ラッチアップ現象が起きる。なお、図7におけるR
w、Rsはそれぞれnウエル領域4の抵抗、半導体基板
1の抵抗である。
Further, these two parasitic bipolar transistors Q1 and Q2 can be regarded as forming a thyristor as shown by a broken line. Since this circuit is a positive feedback circuit, two parasitic bipolar transistors Q
When one of Q1 and Q2 is forward biased,
The above latch-up phenomenon occurs. Note that R in FIG.
w and Rs are the resistance of the n-well region 4 and the resistance of the semiconductor substrate 1, respectively.

【0006】例えば、過度雑音によりnpn寄生バイポ
ーラトランジスタQ1のエミッタ−ベース間が順方向に
バイアスされると、npn寄生バイポーラトランジスタ
Q1は導通する。npn寄生バイポーラトランジスタQ
1を流れるコレクタ電流はnウエル領域4内では多数キ
ャリアとなって、抵抗Rwに電圧降下を起こし、pnp
寄生バイポーラトランジスタQ2のエミッタ−ベース間
を順方向にバイアスする。この結果、pnp寄生バイポ
ーラトランジスタQ2が導通し、pnp寄生バイポーラ
トランジスタQ2を流れるコレクタ電流が、逆バイアス
されたnウエル領域4とp型の半導体基板1からなるp
n接合に集められ、半導体基板1内へ流れて多数キャリ
アとなる。この多数キャリアは抵抗Rsに電圧降下を起
こし、npn寄生バイポーラトランジスタQ1のエミッ
タ−ベース間をますます順方向にバイアスさせ、電源電
圧を下げない限り、図7に示す電源端子TDDから接地端
子TSSへ電流が流れ続ける。
For example, when the emitter-base of the npn parasitic bipolar transistor Q1 is forward biased by transient noise, the npn parasitic bipolar transistor Q1 becomes conductive. npn parasitic bipolar transistor Q
The collector current flowing through 1 becomes majority carriers in the n-well region 4, causing a voltage drop in the resistor Rw, and pnp
The emitter-base of the parasitic bipolar transistor Q2 is forward biased. As a result, the pnp parasitic bipolar transistor Q2 is rendered conductive, and the collector current flowing through the pnp parasitic bipolar transistor Q2 is formed of the reversely biased n-well region 4 and the p-type semiconductor substrate 1.
They are collected in the n-junction and flow into the semiconductor substrate 1 to become majority carriers. This majority carrier causes a voltage drop in the resistor Rs, biasing the emitter-base of the npn parasitic bipolar transistor Q1 more and more forward, and unless the power supply voltage is lowered, the power supply terminal T DD to the ground terminal T shown in FIG. Current continues to flow to SS .

【0007】そこで、通常、p型の半導体基板1または
nウエル領域4に注入されたキャリアを吸収して、ラッ
チアップを防止する対策が回路設計において行われてい
る。
Therefore, in the circuit design, a measure is usually taken to prevent the latch-up by absorbing the carriers injected into the p-type semiconductor substrate 1 or the n-well region 4.

【0008】まず、少数キャリアは、nチャネル型MI
SFETQnまたはpチャネル型MISFETQpのま
わりに設けられるガードリングによって吸収される。す
なわち、p型の半導体基板1に形成されたnチャネル型
MISFETQnのまわりに、逆方向のバイアスが印加
されたn+ 半導体領域によって構成されるガードリング
を設け、p型の半導体基板1に注入された少数キャリア
の電子をこのガードリングで捕獲し、電子がnウエル領
域4内へ拡散するのを防いでいる。
First, the minority carrier is an n-channel MI.
It is absorbed by a guard ring provided around the SFET Qn or the p-channel type MISFET Qp. That is, a guard ring constituted by an n + semiconductor region to which a reverse bias is applied is provided around the n-channel type MISFET Qn formed on the p-type semiconductor substrate 1 and implanted into the p-type semiconductor substrate 1. The electrons of minority carriers are trapped by this guard ring to prevent the electrons from diffusing into the n-well region 4.

【0009】同様に、nウエル領域4に形成されたpチ
ャネル型MISFETQpのまわりに、p+ 半導体領域
によって構成されるガードリングを設け、少数キャリア
の正孔をこのガードリングで捕獲することにより、正孔
のp型の半導体基板1内への拡散を抑制することができ
る。
Similarly, a guard ring composed of ap + semiconductor region is provided around the p-channel type MISFET Qp formed in the n-well region 4, and holes of minority carriers are trapped by this guard ring. Diffusion of holes into the p-type semiconductor substrate 1 can be suppressed.

【0010】次に、多数キャリアは、給電用端子が接続
される半導体領域によって吸収される。すなわち、図7
に示したCMOSデバイスでは、p型の半導体基板1の
給電用端子が接続されるp+ 半導体領域18において正
孔を捕獲し、nウエル領域4の給電用端子が接続される
+ 半導体領域14において電子を捕獲することができ
る。
Next, the majority carriers are absorbed by the semiconductor region to which the power supply terminal is connected. That is, FIG.
In the CMOS device shown in FIG. 3, holes are captured in the p + semiconductor region 18 to which the power supply terminal of the p-type semiconductor substrate 1 is connected, and the n + semiconductor region 14 to which the power supply terminal of the n well region 4 is connected. Can capture electrons at.

【0011】なお、例えば、昭和62年7月31日、丸
善株式会社発行「サブミクロンデバイス(a) 」小柳光正
著、P209にガードリングを用いたCMOSデバイス
のラッチアップ防止対策について記載されている。
Note that, for example, "Submicron Device (a)", published by Maruzen Co., Ltd. on July 31, 1987, by Mitsumasa Koyanagi, P209 describes a measure for preventing latchup of a CMOS device using a guard ring. .

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、過電
圧サージから入力を保護するために、半導体集積回路装
置の入出力部には、入出力保護回路が設けられている。
入出力保護回路のうちpnダイオードで構成される入力
保護素子は、入力端子に接地電位以下または電源電圧以
上の大きな電圧が印加されたときに、これらの入力電圧
を制限するように働く。しかし、このとき、入力保護素
子を構成するpn接合においてアバランシェブレークダ
ウンが起こり、多量の正孔および電子が発生して、半導
体基板内を拡散する。
An input / output protection circuit is usually provided in the input / output section of the semiconductor integrated circuit device in order to protect the input from overvoltage surge.
The input protection element composed of a pn diode in the input / output protection circuit works to limit the input voltage when a large voltage below the ground potential or above the power supply voltage is applied to the input terminal. However, at this time, avalanche breakdown occurs in the pn junction forming the input protection element, a large amount of holes and electrons are generated, and diffuse in the semiconductor substrate.

【0013】そこで、例えば、入出力保護回路がp型の
半導体基板1に形成されている場合は、図8に示すよう
に、入出力保護回路の周囲をnウエル領域5で構成され
たガードリングで囲み、入出力保護回路内で発生した少
数キャリアの電子のほとんどをこのガードリングで捕獲
して、CMOSデバイスが形成された内部回路へ電子が
拡散するのを防いでいる。
Therefore, for example, when the input / output protection circuit is formed on the p-type semiconductor substrate 1, as shown in FIG. 8, a guard ring having an n-well region 5 around the input / output protection circuit is formed. This guard ring traps most of the minority carrier electrons generated in the input / output protection circuit and prevents them from diffusing into the internal circuit in which the CMOS device is formed.

【0014】しかしながら、入出力保護回路内で発生し
た多数キャリアの正孔は上記ガードリングでは捕獲でき
ず、その多くはCMOSデバイスが形成された内部回路
へ拡散する。正孔の一部は、nウエル領域5で構成され
たガードリングの電子と再結合し、また、p型の半導体
基板1の給電用端子TP が接続されているp+ 半導体領
域18で捕獲されるものの、その効果は十分ではなく、
正孔のほとんどは図7で示したnpn寄生バイポーラト
ランジスタQ1のベース電流となる。このベース電流が
エミッタ−ベース間を順方向にバイアスしてnpn寄生
バイポーラトランジスタQ1を導通させ、内部回路のC
MOSデバイスにおいてラッチアップ現象を引き起こ
す。
However, the holes of majority carriers generated in the input / output protection circuit cannot be captured by the guard ring, and most of them diffuse to the internal circuit in which the CMOS device is formed. Some of the holes are recombined with the electrons of the guard ring formed in the n-well region 5, and are captured in the p + semiconductor region 18 to which the power supply terminal T P of the p-type semiconductor substrate 1 is connected. However, the effect is not enough,
Most of the holes serve as the base current of the npn parasitic bipolar transistor Q1 shown in FIG. This base current forward biases between the emitter and the base to make the npn parasitic bipolar transistor Q1 conductive, and C of the internal circuit
It causes a latch-up phenomenon in a MOS device.

【0015】本発明の目的は、ラッチアップ耐性の大き
い高信頼度の半導体集積回路装置を得ることのできる技
術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining a highly reliable semiconductor integrated circuit device having a large latch-up resistance.

【0016】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】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、
次のとおりである。すなわち、 (1)本発明の半導体集積回路装置は、入出力保護回路
の周囲にウエル領域によって構成されるガードリングが
配置されており、前記ガードリングを構成する前記ウエ
ル領域の導電型と反対の導電型の半導体領域が、前記ガ
ードリングに隣接して、前記ガードリングの内側の半導
体基板またはウエル領域に設けられている。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, (1) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the guard ring constituted by the well region is arranged around the input / output protection circuit, and the guard ring opposite to the conductivity type of the well region constituting the guard ring is arranged. A conductive type semiconductor region is provided adjacent to the guard ring in a semiconductor substrate or a well region inside the guard ring.

【0018】(2)また、本発明の半導体集積回路装置
は、入出力保護回路の周囲にウエル領域によって構成さ
れるガードリングが配置されており、前記ガードリング
を構成する前記ウエル領域の導電型と反対の導電型の半
導体領域が、前記ガードリングに隣接して、前記ガード
リングの外側の半導体基板またはウエル領域に設けられ
ている。
(2) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a guard ring formed of a well region is arranged around the input / output protection circuit, and the conductivity type of the well region forming the guard ring is arranged. A semiconductor region of the opposite conductivity type is provided adjacent to the guard ring in the semiconductor substrate or the well region outside the guard ring.

【0019】(3)また、本発明の半導体集積回路装置
は、入出力保護回路の周囲にウエル領域によって構成さ
れるガードリングが配置されており、前記ガードリング
を構成する前記ウエル領域の導電型と反対の導電型の半
導体領域が、前記ガードリングに隣接して、前記ガード
リングの内側の半導体基板またはウエル領域、および前
記ガードリングの外側の半導体基板またはウエル領域に
設けられている。
(3) Further, in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a guard ring constituted of a well region is arranged around the input / output protection circuit, and the conductivity type of the well region constituting the guard ring is arranged. Adjacent to the guard ring, a semiconductor region of the opposite conductivity type is provided in the semiconductor substrate or well region inside the guard ring and in the semiconductor substrate or well region outside the guard ring.

【0020】[0020]

【作用】上記した手段によれば、入出力保護回路の周囲
に設けられたウエル領域によって構成されたガードリン
グにおいて、入出力保護回路内で発生した少数キャリア
が効果的に捕獲され、さらに、ガードリングに隣接して
配置された、ガードリングを構成するウエル領域の導電
型とは反対の導電型である半導体領域において、入出力
保護回路内で発生した多数キャリアが効果的に捕獲され
る。
According to the above means, in the guard ring formed by the well region provided around the input / output protection circuit, the minority carriers generated in the input / output protection circuit are effectively captured, and further, the guard ring is formed. The majority carriers generated in the input / output protection circuit are effectively trapped in the semiconductor region, which is arranged adjacent to the ring and has a conductivity type opposite to that of the well region forming the guard ring.

【0021】これによって、入出力保護回路内で発生し
た多数キャリアおよび少数キャリアが、半導体基板内へ
拡散するのを防ぐことができるので、内部回路に形成さ
れたCMOSデバイスにおいてラッチアップ現象を起こ
りにくくすることが可能となる。
As a result, it is possible to prevent the majority carriers and the minority carriers generated in the input / output protection circuit from diffusing into the semiconductor substrate, so that the latch-up phenomenon hardly occurs in the CMOS device formed in the internal circuit. It becomes possible to do.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0023】なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り
返しの説明は省略する。
In all the drawings for explaining the embodiments, those having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0024】(実施例1)図1は、本発明の一実施例で
ある入出力保護回路を有する2重ウエル方式のCMOS
デバイスを示す半導体基板の要部断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a double-well CMOS having an input / output protection circuit according to an embodiment of the present invention.
It is a principal part sectional drawing of the semiconductor substrate which shows a device.

【0025】図1に示すように、p型の半導体基板1上
に入出力保護回路、入出力保護回路の周囲に設けられた
ガードリング、およびCMOSデバイスを有する内部回
路が形成されている。
As shown in FIG. 1, an internal circuit having an input / output protection circuit, a guard ring provided around the input / output protection circuit, and a CMOS device is formed on a p-type semiconductor substrate 1.

【0026】入出力保護回路は、pウエル領域3に形成
されており、入力保護素子の入力端子TINは、配線21
cによってpウエル領域3内に設けられたn+ 半導体領
域16に接続されている。さらに、入出力保護回路が形
成されたpウエル領域3内には、入出力保護回路の周囲
に設けられたガードリングと平行して、配線21pによ
って給電用端子TP が接続されるp+ 半導体領域18が
配置されている。
The input / output protection circuit is formed in the p-well region 3, and the input terminal T IN of the input protection element is the wiring 21.
It is connected to the n + semiconductor region 16 provided in the p well region 3 by c. Further, in the p well region 3 in which the input / output protection circuit is formed, a p + semiconductor to which the power supply terminal T P is connected by the wiring 21p in parallel with the guard ring provided around the input / output protection circuit. The area 18 is arranged.

【0027】上記p+ 半導体領域18は、入出力保護回
路の周囲に設けられており、入出力保護回路において発
生した多数キャリアの正孔をこのp+ 半導体領域18で
捕獲することによって、内部回路へ正孔が拡散するのを
防いでいる。
The p + semiconductor region 18 is provided around the input / output protection circuit, and the holes of the majority carriers generated in the input / output protection circuit are trapped by the p + semiconductor region 18 to form an internal circuit. It prevents the holes from diffusing.

【0028】入出力保護回路の周囲に設けられたガード
リングは、nウエル領域5によって構成されており、ガ
ードリングの給電用端子TG は、配線21dによってn
ウエル領域5内に設けられたn+ 半導体領域15に接続
されている。入出力保護回路内において発生した少数キ
ャリアの電子をこのガードリングで捕獲することによっ
て、内部回路へ電子が拡散するのを防いでいる。ガード
リングは入出力保護回路の周囲を囲むように設けられて
いるが、必ずしも入出力保護回路の全周にわたって切れ
目なく配置されている必要はなく、一部が不連続になっ
ていてもよい。
The guard ring provided around the input / output protection circuit is constituted by the n-well region 5, and the power supply terminal T G of the guard ring is n-shaped by the wiring 21d.
It is connected to the n + semiconductor region 15 provided in the well region 5. By capturing the minority carrier electrons generated in the input / output protection circuit with this guard ring, the diffusion of the electrons to the internal circuit is prevented. Although the guard ring is provided so as to surround the periphery of the input / output protection circuit, it does not necessarily have to be arranged continuously over the entire circumference of the input / output protection circuit, and a part thereof may be discontinuous.

【0029】内部回路は、pウエル領域2に形成された
nチャネル型MISFETQnおよびnウエル領域4に
形成されたpチャネル型MISFETQpを有してい
る。pウエル領域2には、ゲート電極9n、低濃度のn
型不純物によって構成されたソース領域10aとドレイ
ン領域10b、および高濃度のn型不純物によって構成
されたソース領域13aとドレイン領域13bからなる
nチャネル型MISFETQnが形成されている。
The internal circuit has an n-channel type MISFET Qn formed in the p-well region 2 and a p-channel type MISFET Qp formed in the n-well region 4. In the p well region 2, a gate electrode 9n and a low concentration n are formed.
An n-channel type MISFET Qn is formed which includes a source region 10a and a drain region 10b made of a type impurity and a source region 13a and a drain region 13b made of a high concentration n-type impurity.

【0030】また、nウエル領域4には、ゲート電極9
p、低濃度のp型不純物によって構成されたソース領域
11aとドレイン領域11b、および高濃度のp型不純
物によって構成されたソース領域17aとドレイン領域
17bからなるpチャネル型MISFETQpの他に、
nウエル領域4の給電用端子TN が配線21nによって
接続されるn+ 半導体領域14が形成されている。
Further, in the n-well region 4, the gate electrode 9
In addition to the p-channel type MISFET Qp including the source region 11a and the drain region 11b made of p, the low concentration p-type impurity, and the source region 17a and the drain region 17b made of the high concentration p-type impurity,
An n + semiconductor region 14 is formed in which the power supply terminal T N of the n well region 4 is connected by the wiring 21n.

【0031】次に、本実施例1の入出力保護回路を有す
るCMOSデバイスの製造方法を図2〜図4を用いて簡
単に説明する。
Next, a method of manufacturing the CMOS device having the input / output protection circuit of the first embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

【0032】まず、図2に示すように、p型のシリコン
単結晶で構成された半導体基板1の主面上に自己整合法
でpウエル領域2,3およびnウエル領域4,5を形成
した後、pウエル領域2,3とnウエル領域4,5の表
面に素子分離用のフィールド絶縁膜6を形成する。
First, as shown in FIG. 2, p well regions 2 and 3 and n well regions 4 and 5 are formed on the main surface of a semiconductor substrate 1 made of p type silicon single crystal by a self-alignment method. After that, a field insulating film 6 for element isolation is formed on the surfaces of the p well regions 2 and 3 and the n well regions 4 and 5.

【0033】次に、内部回路のpウエル領域2およびn
ウエル領域4のそれぞれのチャネル領域へp型不純物
(例えば、ボロン(B))をイオン注入して、図には示
さないが、nチャネル型MISFETQnおよびpチャ
ネル型MISFETQpのしきい値電圧制御層をそれぞ
れ形成する。
Next, p well regions 2 and n of the internal circuit are formed.
Although not shown in the figure, the threshold voltage control layers of the n-channel type MISFET Qn and the p-channel type MISFET Qp are formed by ion-implanting p-type impurities (for example, boron (B)) into the respective channel regions of the well region 4. Form each.

【0034】次に、pウエル領域2,3およびnウエル
領域4,5のそれぞれの表面にゲート絶縁膜7を形成す
る。その後、半導体基板1上に、リン(P)を導入した
多結晶シリコン膜(図示せず)および酸化シリコン膜8
をCVD(Chemical Vapor Deposition)法で順次堆積す
る。
Next, a gate insulating film 7 is formed on the surfaces of the p well regions 2 and 3 and the n well regions 4 and 5, respectively. Then, on the semiconductor substrate 1, a polycrystalline silicon film (not shown) into which phosphorus (P) is introduced and a silicon oxide film 8 are formed.
Are sequentially deposited by the CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

【0035】次に、図3に示すように、ホトレジスト
(図示せず)をマスクにして、上記酸化シリコン膜8お
よび多結晶シリコン膜を順次エッチングして、内部回路
を構成するnチャネル型MISFETQnのゲート電極
9nおよびpチャネル型MISFETQpのゲート電極
9pを形成する。
Next, as shown in FIG. 3, the silicon oxide film 8 and the polycrystalline silicon film are sequentially etched using a photoresist (not shown) as a mask to form an n-channel type MISFET Qn forming an internal circuit. The gate electrode 9n and the gate electrode 9p of the p-channel type MISFET Qp are formed.

【0036】次に、ホトレジスト(図示せず)およびゲ
ート電極9nをマスクに用いて、内部回路のpウエル領
域2にn型不純物(例えば、P)をイオン注入し、nチ
ャネル型MISFETQnの低濃度のn型半導体領域か
らなるソース領域10aおよびドレイン領域10bを形
成する。また、ホトレジスト(図示せず)およびゲート
電極9pをマスクに用いて、内部回路のnウエル領域4
にp型不純物(例えば、B)をイオン注入し、pチャネ
ル型MISFETQpの低濃度のp型半導体領域からな
るソース領域11aおよびドレイン領域11bを形成す
る。
Next, using a photoresist (not shown) and the gate electrode 9n as a mask, an n-type impurity (for example, P) is ion-implanted in the p-well region 2 of the internal circuit to reduce the concentration of the n-channel MISFET Qn. A source region 10a and a drain region 10b made of the n-type semiconductor region are formed. Further, using the photoresist (not shown) and the gate electrode 9p as a mask, the n well region 4 of the internal circuit is formed.
A p-type impurity (for example, B) is ion-implanted into the p-type MISFET Qp to form a source region 11a and a drain region 11b, which are p-type semiconductor regions of low concentration.

【0037】次いで、半導体基板1上に、図示はしない
が酸化シリコン膜をCVD法で堆積した後、この酸化シ
リコン膜を例えばRIE(Reactive Ion Etching)法で
エッチングして、ゲート電極9n,9pの側壁にサイド
ウォールスペーサ12n,12pをそれぞれ形成する。
Next, although not shown, a silicon oxide film is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method, and the silicon oxide film is etched by, for example, RIE (Reactive Ion Etching) method to form the gate electrodes 9n and 9p. Sidewall spacers 12n and 12p are formed on the side walls, respectively.

【0038】次に、ホトレジスト(図示せず)、および
ゲート電極9nとサイドウォールスペーサ12nをマス
クに用いて、内部回路のpウエル領域2にn型不純物
(例えば、砒素(As))をイオン注入し、nチャネル
型MISFETQnの高濃度のn型半導体領域からなる
ソース領域13aおよびドレイン領域13bを形成す
る。
Next, using a photoresist (not shown) and the gate electrode 9n and the sidewall spacer 12n as a mask, an n-type impurity (for example, arsenic (As)) is ion-implanted into the p well region 2 of the internal circuit. Then, the source region 13a and the drain region 13b formed of the high-concentration n-type semiconductor region of the n-channel type MISFET Qn are formed.

【0039】同時に、内部回路のnウエル領域4の給電
用端子TN が接続される領域、ガードリングを構成する
nウエル領域5の給電用端子TG が接続される領域、お
よび入出力保護回路の入力端子TINが接続される領域に
も上記n型不純物をイオン注入して、高濃度のn+ 半導
体領域14,15,16をそれぞれ形成する。
At the same time, a region to which the power supply terminal T N of the n-well region 4 of the internal circuit is connected, a region to which the power supply terminal T G of the n-well region 5 forming the guard ring is connected, and the input / output protection circuit. The n-type impurities are also ion-implanted into the regions to which the input terminals T IN are connected to form high-concentration n + semiconductor regions 14, 15, and 16, respectively.

【0040】また、ホトレジスト(図示せず)、および
ゲート電極9pとサイドウォールスペーサ12pをマス
クに用いて、内部回路のnウエル領域4にp型不純物
(例えば、B)をイオン注入し、pチャネル型MISF
ETQpの高濃度のp型半導体領域からなるソース領域
17aおよびドレイン領域17bを形成する。
Further, by using a photoresist (not shown) and the gate electrode 9p and the sidewall spacer 12p as a mask, p-type impurities (for example, B) are ion-implanted into the n-well region 4 of the internal circuit, and a p-channel is formed. Type MISF
A source region 17a and a drain region 17b made of a high concentration p-type semiconductor region of ETQp are formed.

【0041】同時に、入出力保護回路のpウエル領域3
の給電用端子TP が接続される領域にも上記p型不純物
(B)をイオン注入して、高濃度のp+ 半導体領域18
が形成される。
At the same time, the p-well region 3 of the input / output protection circuit
The p-type impurity (B) is also ion-implanted into a region to which the power supply terminal T P of the P + semiconductor region 18 of high concentration is connected.
Is formed.

【0042】次に、図4に示すように、半導体基板1上
に酸化シリコン膜19を堆積した後、ホトレジスト(図
示せず)をマスクにこの酸化シリコン膜19をエッチン
グして、コンタクトホール20を開孔する。その後、半
導体基板1上に、図示はしないが金属膜を堆積し、この
金属膜をエッチングして配線21を形成し、最後に、半
導体基板1の表面をパッシベーション膜22で被覆する
ことにより、前記図1に示す本実施例1のCMOSデバ
イスが完成する。
Next, as shown in FIG. 4, after depositing a silicon oxide film 19 on the semiconductor substrate 1, the silicon oxide film 19 is etched using a photoresist (not shown) as a mask to form a contact hole 20. Make a hole. After that, a metal film (not shown) is deposited on the semiconductor substrate 1, the metal film is etched to form the wiring 21, and finally, the surface of the semiconductor substrate 1 is covered with the passivation film 22. The CMOS device of the first embodiment shown in FIG. 1 is completed.

【0043】図1に示した本実施例1の構造のCMOS
デバイスおよび図8に示した従来の構造のCMOSデバ
イスの各々の端子に下記の表1に示した電圧を設定し、
npn寄生バイポーラトランジスタQ1が導通した時
に、入出力保護回路の入力端子TINに流れる電流をシミ
ュレーションにより求めた。なお、半導体基板1に印加
される電圧は0Vに設定してある。
A CMOS having the structure of the first embodiment shown in FIG.
The voltage shown in Table 1 below is set to each terminal of the device and the CMOS device having the conventional structure shown in FIG.
The current flowing through the input terminal T IN of the input / output protection circuit when the npn parasitic bipolar transistor Q1 was turned on was obtained by simulation. The voltage applied to the semiconductor substrate 1 is set to 0V.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】また、シミュレーションにおいては、pウ
エル領域2,3、nウエル領域4,5、nチャネル型M
ISFETQnのソース領域13a、n+ 半導体領域1
4,15,16、pチャネル型MISFETQpのソー
ス領域17aおよびp+ 半導体領域18の不純物濃度分
布はすべてガウス分布で定義しており、下記の表2にこ
れらの不純物濃度分布をまとめる。
In the simulation, the p-well regions 2 and 3, the n-well regions 4,5 and the n-channel type M are used.
Source region 13a of ISFET Qn, n + semiconductor region 1
The impurity concentration distributions of the source regions 17a and the p + semiconductor regions 18 of the p-channel type MISFETs Qp are defined as Gaussian distributions, and the impurity concentration distributions thereof are summarized in Table 2 below.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】シミュレーションによれば、従来の構造の
CMOSデバイスでは、入出力保護回路の入力端子TIN
に1.97×10-6Aの電流が流れると、npn寄生バイ
ポーラトレンジスタQ1が導通して、内部回路のCMO
Sデバイスにおいて誤動作が起きる。しかし、本実施例
1の構造のCMOSデバイスでは、入出力保護回路の入
力端子TINに8.26×10-4Aの電流が流れるまで、n
pn寄生バイポーラトランジスタQ1は導通せず、従来
の構造のCMOSデバイスと比べて1桁大きい電流が流
れても、内部回路のCMOSデバイスは安定に動作す
る。
According to the simulation, in the CMOS device having the conventional structure, the input terminal T IN of the input / output protection circuit is
When a current of 1.97 × 10 −6 A flows into the circuit, the npn parasitic bipolar transistor T1 becomes conductive and the CMO of the internal circuit
A malfunction occurs in the S device. However, in the CMOS device having the structure of the first embodiment, n is maintained until a current of 8.26 × 10 −4 A flows to the input terminal T IN of the input / output protection circuit.
The pn parasitic bipolar transistor Q1 does not conduct, and the CMOS device of the internal circuit operates stably even if a current larger by one digit than that of the CMOS device of the conventional structure flows.

【0048】このように、本実施例1によれば、入出力
保護回路内で正孔および電子が発生しても、電子は入出
力保護回路の周囲に設けられたガードリングに効率良く
捕獲され、また、正孔はガードリングに隣接してガード
リングと平行に配置されたp+ 半導体領域18に効率良
く捕獲されて、正孔および電子の内部回路への拡散を防
止することができ、CMOSデバイスのラッチアップ現
象を起こりにくくすることができる。
As described above, according to the first embodiment, even if holes and electrons are generated in the input / output protection circuit, the electrons are efficiently captured by the guard ring provided around the input / output protection circuit. Further, the holes are efficiently trapped in the p + semiconductor region 18 arranged adjacent to the guard ring and in parallel with the guard ring, so that the diffusion of holes and electrons into the internal circuit can be prevented. The device latch-up phenomenon can be made less likely to occur.

【0049】(実施例2)図5は、本発明の他の実施例
である入出力保護回路を有する2重ウエル方式のCMO
Sデバイスを示す半導体基板の要部断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a double well type CMO having an input / output protection circuit according to another embodiment of the present invention.
It is a principal part sectional view of a semiconductor substrate which shows an S device.

【0050】図5に示すように、前記実施例1と同様
に、p型の半導体基板1上に入出力保護回路、入出力保
護回路の周囲に設けられたガードリング、およびCMO
Sデバイスを有する内部回路が形成されている。
As shown in FIG. 5, as in the first embodiment, the input / output protection circuit, the guard ring provided around the input / output protection circuit, and the CMO are provided on the p-type semiconductor substrate 1.
An internal circuit having an S device is formed.

【0051】しかしながら、給電用端子TP が接続され
るp+ 半導体領域18が、前記実施例1では入出力保護
回路が形成されるpウエル領域3内に設けられている
が、本実施例2では内部回路に配置されたpウエル領域
2内に設けられており、さらに、このp+ 半導体領域1
8は、ガードリングに隣接してガードリングと平行に設
けられている。
However, the p + semiconductor region 18 to which the power supply terminal T P is connected is provided in the p well region 3 in which the input / output protection circuit is formed in the first embodiment, but this embodiment 2 Is provided in the p-well region 2 arranged in the internal circuit, and further, in the p + semiconductor region 1
8 is provided adjacent to the guard ring and in parallel with the guard ring.

【0052】図5に示した本実施例2の構造のCMOS
デバイスの各々の端子に、下記の表3に示した電圧を設
定し、npn寄生バイポーラトランジスタQ1が導通し
た時に、入出力保護回路の入力端子TINに流れる電流を
シミュレーションで求めた。なお、半導体基板1に印加
される電圧は0Vに設定してある。
A CMOS having the structure of the second embodiment shown in FIG.
The voltage shown in Table 3 below was set to each terminal of the device, and the current flowing to the input terminal T IN of the input / output protection circuit when the npn parasitic bipolar transistor Q1 became conductive was obtained by simulation. The voltage applied to the semiconductor substrate 1 is set to 0V.

【0053】また、シミュレーションで用いたpウエル
領域2,3、nウエル領域4,5、nチャネル型MIS
FETQnのソース領域13a、n+ 半導体領域14,
15,16、pチャネル型MISFETQpのソース領
域17aおよびp+ 半導体領域18の不純物濃度分布は
すべてガウス分布で定義しており、前記表2にまとめた
ものと同じである。
The p-well regions 2 and 3, the n-well regions 4 and 5, and the n-channel type MIS used in the simulation.
The source region 13a of the FET Qn, the n + semiconductor region 14,
The impurity concentration distributions of the source regions 17a and the p + semiconductor regions 18 of the p-channel type MISFETs Qp and 15, 16 are all defined by Gaussian distribution and are the same as those summarized in Table 2 above.

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】シミュレーションによれば、本実施例2の
構造のCMOSデバイスでは、入出力保護回路の入力端
子TINに4.14×10-6Aの電流が流れるまで、npn
寄生バイポーラトランジスタQ1は導通せず、図8に示
した従来の構造のCMOSデバイスと比べて約2倍の電
流が流れても、内部回路のCMOSデバイスは安定に動
作する。
According to the simulation, in the CMOS device having the structure of the second embodiment, npn is maintained until a current of 4.14 × 10 −6 A flows to the input terminal T IN of the input / output protection circuit.
The parasitic bipolar transistor Q1 does not conduct, and the CMOS device in the internal circuit operates stably even if a current about twice as large as that in the CMOS device having the conventional structure shown in FIG. 8 flows.

【0056】このように、本実施例2によれば、内部回
路のpウエル領域2内に、p+ 半導体領域18をガード
リングに隣接してガードリングと平行に配置することに
より、ガードリングを越えて入出力保護回路から内部回
路へ拡散した正孔を上記p+半導体領域18において捕
獲することができ、CMOSデバイスのラッチアップ現
象を起こりにくくすることができる。
As described above, according to the second embodiment, the p + semiconductor region 18 is arranged in the p well region 2 of the internal circuit so as to be adjacent to the guard ring and parallel to the guard ring. The holes diffused from the input / output protection circuit to the internal circuit can be captured in the p + semiconductor region 18, and the latch-up phenomenon of the CMOS device can be made less likely to occur.

【0057】(実施例3)図6は、本発明の他の実施例
である入出力保護回路を有する2重ウエル方式のCMO
Sデバイスを示す半導体基板の要部断面図である。
(Embodiment 3) FIG. 6 is a double-well CMO having an input / output protection circuit according to another embodiment of the present invention.
It is a principal part sectional view of a semiconductor substrate which shows an S device.

【0058】図6に示すように、前記実施例1と同様
に、p型の半導体基板1上に入出力保護回路、入出力保
護回路の周囲に設けられたガードリング、およびCMO
Sデバイスを有する内部回路が形成されている。
As shown in FIG. 6, similar to the first embodiment, the I / O protection circuit, the guard ring provided around the I / O protection circuit, and the CMO are provided on the p-type semiconductor substrate 1.
An internal circuit having an S device is formed.

【0059】しかしながら、給電用端子TP が接続され
るp+ 半導体領域18が、前記実施例1では入出力保護
回路が形成されるpウエル領域3内にのみ設けられてい
るが、本実施例3では入出力保護回路が形成されるpウ
エル領域3内および内部回路に配置されたpウエル領域
2内に設けられており、さらに、これらp+ 半導体領域
18a,18bはガードリングに隣接してガードリング
と平行に設けられている。
However, the p + semiconductor region 18 to which the power supply terminal T P is connected is provided only in the p well region 3 in which the input / output protection circuit is formed in the first embodiment, but this embodiment does not. 3 is provided in the p-well region 3 where the input / output protection circuit is formed and in the p-well region 2 arranged in the internal circuit, and these p + semiconductor regions 18a and 18b are adjacent to the guard ring. It is provided parallel to the guard ring.

【0060】図6に示した本実施例3の構造のCMOS
デバイスの各々の端子に、下記の表4に示した電圧を設
定して、npn寄生バイポーラトランジスタQ1が導通
した時に、入出力保護回路の入力端子TINに流れる電流
をシミュレーションで求めた。なお、半導体基板1に印
加される電圧は0Vに設定してある。
A CMOS having the structure of the third embodiment shown in FIG.
The voltages shown in Table 4 below were set to the respective terminals of the device, and the current flowing to the input terminal T IN of the input / output protection circuit when the npn parasitic bipolar transistor Q1 became conductive was obtained by simulation. The voltage applied to the semiconductor substrate 1 is set to 0V.

【0061】また、シミュレーションで用いたpウエル
領域2,3、nウエル領域4,5、nチャネル型MIS
FETQnのソース領域13a、n+ 半導体領域14,
15,16、pチャネル型MISFETQpのソース領
域17aおよびp+ 半導体領域18の不純物濃度分布は
すべてガウス分布で定義しており、前記表2にまとめた
ものと同じである。
The p-well regions 2 and 3, the n-well regions 4,5 and the n-channel type MIS used in the simulation.
The source region 13a of the FET Qn, the n + semiconductor region 14,
The impurity concentration distributions of the source regions 17a and the p + semiconductor regions 18 of the p-channel type MISFETs Qp and 15, 16 are all defined by Gaussian distribution and are the same as those summarized in Table 2 above.

【0062】[0062]

【表4】 [Table 4]

【0063】シミュレーションによれば、本実施例3の
構造のCMOSデバイスでは、入出力保護回路の入力端
子TINに1.62×10-3Aの電流が流れるまで、npn
寄生バイポーラトランジスタQ1は導通せず、図8に示
した従来の構造のCMOSデバイスと比べて3桁大きい
電流が流れても、内部回路のCMOSデバイスは安定に
動作する。
According to the simulation, in the CMOS device having the structure of the third embodiment, npn is maintained until a current of 1.62 × 10 −3 A flows to the input terminal T IN of the input / output protection circuit.
The parasitic bipolar transistor Q1 does not conduct, and the CMOS device of the internal circuit operates stably even if a current that is three orders of magnitude larger than that of the CMOS device of the conventional structure shown in FIG. 8 flows.

【0064】このように、入出力保護回路内で発生した
正孔を、入出力保護回路が形成されたpウエル領域3内
に設けられたp+ 半導体領域18aで捕獲し、さらに、
ガードリングを越えて入出力保護回路から内部回路へ拡
散した正孔を、内部回路に配置されたpウエル領域2内
に設けられたp+ 半導体領域18bで捕獲することがで
きて、CMOSデバイスのラッチアップ現象を起こりに
くくすることができる。
Thus, the holes generated in the input / output protection circuit are captured by the p + semiconductor region 18a provided in the p well region 3 in which the input / output protection circuit is formed, and further,
Holes diffused from the input / output protection circuit to the internal circuit beyond the guard ring can be captured by the p + semiconductor region 18b provided in the p well region 2 arranged in the internal circuit, and The latch-up phenomenon can be made less likely to occur.

【0065】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0066】たとえば、前記実施例では、2重ウエル方
式のCMOSデバイスを有する半導体集積回路装置につ
いて説明したが、導電型がp型の半導体基板にn型のウ
エル領域を設けたnウエル方式のCMOSデバイス、ま
たは導電型がn型の半導体基板にp型のウエル領域を設
けたpウエル方式のCMOSデバイスを有する半導体集
積回路装置に適用可能である。
For example, the semiconductor integrated circuit device having the double well type CMOS device has been described in the above embodiment, but an n well type CMOS in which an n type well region is provided on a semiconductor substrate of p type conductivity type. The present invention can be applied to a device or a semiconductor integrated circuit device having a p-well CMOS device in which a p-type well region is provided on a semiconductor substrate having an n-type conductivity.

【0067】[0067]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0068】本発明によれば、入出力保護回路内におい
て発生した多数キャリアおよび少数キャリアが内部回路
へ拡散するのを防ぐことができて、内部回路内に形成さ
れているCMOSデバイスのラッチアップ現象を起こり
にくくすることができるので、ラッチアップ耐性の大き
い高信頼度の半導体集積回路装置を得ることが可能とな
る。
According to the present invention, the majority carrier and the minority carrier generated in the input / output protection circuit can be prevented from diffusing into the internal circuit, and the latch-up phenomenon of the CMOS device formed in the internal circuit can be prevented. It is possible to obtain a highly reliable semiconductor integrated circuit device having a large latch-up resistance because it can be prevented.

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

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図7】従来の半導体集積回路装置の一例を示す半導体
基板の要部断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing an example of a conventional semiconductor integrated circuit device.

【図8】ガードリングを有する従来の半導体集積回路装
置の一例を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor substrate showing an example of a conventional semiconductor integrated circuit device having a guard ring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 pウエル領域(内部回路) 3 pウエル領域(入出力保護回路) 4 nウエル領域(内部回路) 5 nウエル領域(ガードリング) 6 フィールド絶縁膜 7 ゲート絶縁膜 8 酸化シリコン膜 9n ゲート電極(nチャネル型MISFET) 9p ゲート電極(pチャネル型MISFET) 10a ソース領域(低濃度のn型半導体領域) 10b ドレイン領域(低濃度のn型半導体領域) 11a ソース領域(低濃度のp型半導体領域) 11b ドレイン領域(低濃度のp型半導体領域) 12n サイドウォールスペーサ(nチャネル型MIS
FET) 12p サイドウォールスペーサ(pチャネル型MIS
FET) 13a ソース領域(高濃度のn型半導体領域) 13b ドレイン領域(高濃度のn型半導体領域) 14 n+ 半導体領域 15 n+ 半導体領域 16 n+ 半導体領域 17a ソース領域(高濃度のp型半導体領域) 17b ドレイン領域(高濃度のp型半導体領域) 18 p+ 半導体領域 18a p+ 半導体領域 18b p+ 半導体領域 19 酸化シリコン膜 20 コンタクトホール 21 配線 21a 配線 21b 配線 21c 配線 21d 配線 21n 配線 21p 配線 22 パッシベーション膜 Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFET TDD 電源端子 TSS 接地端子 TIN 入出力保護回路の入力端子 TG ガードリングの給電用端子 TN nウエル領域の給電用端子 TP pウエル領域の給電用端子 Q1 npn寄生バイポーラトランジスタ Q2 pnp寄生バイポーラトランジスタ Rs 抵抗 Rw 抵抗
1 semiconductor substrate 2 p well region (internal circuit) 3 p well region (input / output protection circuit) 4 n well region (internal circuit) 5 n well region (guard ring) 6 field insulating film 7 gate insulating film 8 silicon oxide film 9n Gate electrode (n-channel MISFET) 9p Gate electrode (p-channel MISFET) 10a Source region (low-concentration n-type semiconductor region) 10b Drain region (low-concentration n-type semiconductor region) 11a Source region (low-concentration p-type) Semiconductor region) 11b Drain region (low concentration p-type semiconductor region) 12n Sidewall spacer (n-channel type MIS)
FET) 12p Sidewall spacer (p channel MIS)
FET) 13a source region (high-concentration n-type semiconductor region) 13b drain region (high-concentration n-type semiconductor region) 14 n + semiconductor region 15 n + semiconductor region 16 n + semiconductor region 17a source region (high-concentration p-type semiconductor region) Semiconductor region) 17b drain region (high-concentration p-type semiconductor region) 18 p + semiconductor region 18a p + semiconductor region 18b p + semiconductor region 19 silicon oxide film 20 contact hole 21 wiring 21a wiring 21b wiring 21c wiring 21d wiring 21n wiring 21p Wiring 22 Passivation film Qn n-channel type MISFET Qp p-channel type MISFET T DD power supply terminal T SS ground terminal T IN input / output protection circuit input terminal T G guard ring power supply terminal T N n well area power supply terminal T P Power supply terminal for p-well region Q1 npn parasitic bipolar Transistor Q2 pnp parasitic bipolar transistor Rs resistance Rw resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 久子 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 増田 弘生 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 国友 久彰 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 成井 誠司 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 宇田川 哲 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisako Sato 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo, Hitachi Device Development Center (72) Inventor Hiroo Masuda 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Hisaaki Kunitomo 2326 Imai, Hitachi, Ltd. Device Development Center, Ome-shi, Tokyo (72) Inventor Seiji Narii 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Ltd. Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Satoshi Udagawa 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside Hitachi, Ltd. Device Development Center

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入出力保護回路の周囲にウエル領域によ
って構成されるガードリングが配置された半導体集積回
路装置であって、前記ガードリングを構成する前記ウエ
ル領域の導電型と反対の導電型の半導体領域が、前記ガ
ードリングに隣接して、前記ガードリングの内側の半導
体基板またはウエル領域に設けられていることを特徴と
する半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device in which a guard ring formed of a well region is arranged around an input / output protection circuit, the conductivity type being opposite to the conductivity type of the well region forming the guard ring. A semiconductor integrated circuit device, wherein a semiconductor region is provided adjacent to the guard ring in a semiconductor substrate or a well region inside the guard ring.
【請求項2】 入出力保護回路の周囲にウエル領域によ
って構成されるガードリングが配置された半導体集積回
路装置であって、前記ガードリングを構成する前記ウエ
ル領域の導電型と反対の導電型の半導体領域が、前記ガ
ードリングに隣接して、前記ガードリングの外側の半導
体基板またはウエル領域に設けられていることを特徴と
する半導体集積回路装置。
2. A semiconductor integrated circuit device in which a guard ring formed of a well region is arranged around an input / output protection circuit, the conductivity type being opposite to the conductivity type of the well region forming the guard ring. A semiconductor integrated circuit device, wherein a semiconductor region is provided adjacent to the guard ring on a semiconductor substrate or a well region outside the guard ring.
【請求項3】 入出力保護回路の周囲にウエル領域によ
って構成されるガードリングが配置された半導体集積回
路装置であって、前記ガードリングを構成する前記ウエ
ル領域の導電型と反対の導電型の半導体領域が、前記ガ
ードリングに隣接して、前記ガードリングの内側の半導
体基板またはウエル領域、および前記ガードリングの外
側の半導体基板またはウエル領域に設けられていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
3. A semiconductor integrated circuit device in which a guard ring formed of a well region is arranged around an input / output protection circuit, the conductivity type being opposite to that of the well region forming the guard ring. A semiconductor integrated circuit device, wherein a semiconductor region is provided adjacent to the guard ring in a semiconductor substrate or a well region inside the guard ring and in a semiconductor substrate or a well region outside the guard ring. .
【請求項4】 第1のpウエル領域に形成された入出力
保護回路の周囲に、第1のnウエル領域によって構成さ
れるガードリングが配置された半導体集積回路装置であ
って、p型の半導体領域が、前記ガードリングに隣接し
て、前記入出力保護回路が形成された前記第1のpウエ
ル領域内に設けられていることを特徴とする半導体集積
回路装置。
4. A semiconductor integrated circuit device in which a guard ring constituted by a first n-well region is arranged around an input / output protection circuit formed in a first p-well region, the p-type A semiconductor integrated circuit device, wherein a semiconductor region is provided adjacent to the guard ring in the first p-well region in which the input / output protection circuit is formed.
【請求項5】 第1のpウエル領域に形成された入出力
保護回路の周囲に、第1のnウエル領域によって構成さ
れるガードリングが配置され、さらに、前記ガードリン
グを挟んで前記入出力保護回路と反対側の半導体基板
に、第2のpウエル領域に形成されたnチャネル型MI
SFETおよび第2のnウエル領域に形成されたpチャ
ネル型MISFETからなる2重ウエル方式のCMOS
デバイスを有する内部回路が配置された半導体集積回路
装置であって、p型の半導体領域が、前記ガードリング
に隣接して、前記内部回路に配置された前記第2のpウ
エル領域内に設けられていることを特徴とする半導体集
積回路装置。
5. A guard ring formed by a first n-well region is arranged around an input / output protection circuit formed in the first p-well region, and the input / output is sandwiched by the guard ring. An n-channel MI formed in the second p-well region on the semiconductor substrate on the side opposite to the protection circuit.
Double-well CMOS including an SFET and a p-channel MISFET formed in the second n-well region
In a semiconductor integrated circuit device in which an internal circuit having a device is arranged, a p-type semiconductor region is provided adjacent to the guard ring in the second p-well region arranged in the internal circuit. And a semiconductor integrated circuit device.
【請求項6】 第1のpウエル領域に形成された入出力
保護回路の周囲に、第1のnウエル領域によって構成さ
れるガードリングが配置され、さらに、前記ガードリン
グを挟んで前記入出力保護回路と反対側の半導体基板
に、第2のpウエル領域に形成されたnチャネル型MI
SFETおよび第2のnウエル領域に形成されたpチャ
ネル型MISFETからなる2重ウエル方式のCMOS
デバイスを有する内部回路が配置された半導体集積回路
装置であって、p型の半導体領域が、前記ガードリング
に隣接して、前記入出力保護回路が形成された前記第1
のpウエル領域内、および前記内部回路に配置された前
記第2のpウエル領域内に設けられていることを特徴と
する半導体集積回路装置。
6. A guard ring constituted by a first n-well region is arranged around an input / output protection circuit formed in the first p-well region, and the input / output is sandwiched by the guard ring. An n-channel MI formed in the second p-well region on the semiconductor substrate on the side opposite to the protection circuit.
Double-well CMOS including an SFET and a p-channel MISFET formed in the second n-well region
A semiconductor integrated circuit device in which an internal circuit having a device is arranged, wherein the p-type semiconductor region is adjacent to the guard ring, and the input / output protection circuit is formed.
The semiconductor integrated circuit device is provided in the p-well region and in the second p-well region arranged in the internal circuit.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置において、前記半導体領域は前記ガー
ドリングと平行して配置されていることを特徴とする半
導体集積回路装置。
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor region is arranged in parallel with the guard ring.
【請求項8】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置において、前記半導体領域の不純物濃
度の最大値は、3×1020cm-3であることを特徴とす
る半導体集積回路装置。
8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the maximum value of the impurity concentration of the semiconductor region is 3 × 10 20 cm −3. Integrated circuit device.
【請求項9】 請求項4、5または6記載の半導体集積
回路装置において、前記p型の半導体領域は、前記第1
のpウエル領域または前記第2のpウエル領域の給電用
端子であることを特徴とする半導体集積回路装置。
9. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the p-type semiconductor region is the first
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, which is a power supply terminal for the p-well region or the second p-well region.
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* 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

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