JPS587857A - 相補型mis回路装置 - Google Patents

相補型mis回路装置

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JPS587857A
JPS587857A JP56105831A JP10583181A JPS587857A JP S587857 A JPS587857 A JP S587857A JP 56105831 A JP56105831 A JP 56105831A JP 10583181 A JP10583181 A JP 10583181A JP S587857 A JPS587857 A JP S587857A
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JP
Japan
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region
mis
area
semiconductor
complementary
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Pending
Application number
JP56105831A
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English (en)
Inventor
Katsuji Horiguchi
勝治 堀口
Hideki Fukuda
秀樹 福田
Hiroshi Yoshimura
寛 吉村
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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
    • H01L27/0927Devices 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 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 comprising a P-well only in the substrate

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は相補型MIS回路装置の改良に関する。
相補型MIS回路装置として、従来、以下述べる構成を
有するものが提案されている。
即ち第1図及び第2図に示す如く、例えばN型の半導体
基板1を有する。
半導体基板は、その外周部より内側に向って順次配列せ
る、外部接続部形成兼出力回路形成領域23と、主回路
形成領域4とを具備する。
而して外部接続部形成領域・兼入出力回路形成領域23
を用いて外部に連続される外部接続用導電性パッドXの
複数の順次の配列を構成している。
又外部接続部形成・兼入出力形成領域23は、複数n個
例えば3個の素子形成領域A11〜A13と複数n個従
って3個の素子形成領域A21〜A23とをパッドXを
挾んで有する相補型MIS回路形成領域Fの複数の順次
の配列をパッドXの複数の順次の配列に対応して具備し
、而してその各領域Fを用いて例えばNチャンネル型の
MIS電界効果トランジスタM11〜M13とPチャン
ネル型のMIS電界効果トランジスタM21〜M23と
を含む相補型MIS回路装置U1〜U3が入力回路装置
又は出力回路装置として構成され、その入力線又は出力
線が図示せざるも対応するパッドXに接続されている。
更に主回路形成領域4を用いて領域23の領域目こ構成
せる相補型MIS回路装置U1〜U3の入力線又は出力
線に接続せる半導体回路装置(図示せず)が構成されて
いる。
領域23に於ける相補型MIS回路形成領域Fを用いて
構成されている相補型MIS回路装置Ui(i=1,2
,3)が含むNチャンネル型のMIS電界効果トランジ
スタM1iは、領域Pが有する素子形成領域A1i内に
その主面側より形成されたP型の半導体領域11と、そ
の半導体領域11内にその主向側より形成されたソース
領域及びドレイン領域としてのN型の半導体領域12及
び13と、半導体領域11の主面の半導体領域12及び
15間のチャンネル領域としての領域上に形成されたゲ
ート用絶縁層としての絶縁層14と、その絶縁層14上
に形成されたゲート電極としての導電性層15とを含ん
で、領域ム11を用いて構成されている。
又相補型MIS回路装置Uiが含むPチャンネル型のM
IS電界効果トランジスタM2iは、領域Fが有する素
子形成領域A2i内にその主面側より形成されたソース
領域及びドレイン領域としてのP型の半導体領域16及
び17と、領域A2の主面の半導体領域16及び17間
のチャンネル領域としての領域上に形成されたゲート用
絶縁層としての絶縁層18と、その絶縁層18上に形成
されたゲート電極としての導電性層19とを含んで、領
域A21を用いて構成されている。
而してNチャンネル型のNIS電界効果トランジスタM
1iを構成せる半導体領域13とPチャンネル型のMI
S電界効果トランジスタM2iを構成せる半導体領域1
7とが導電性層20にて互に連結されて出力線Oに導出
され、トランジスタM2iを構成せる半導体領域16が
電源融VDに接続され、トランジスタM1iを構成せる
半導体領域12が電源線VDと対をなす電源線VSに接
続され、トランジスタM1iを構成せる導電性層15と
トランジスタM2を構成せる導電性層19とが導電性層
21にて連結されて入力線1に導出され、依って相補型
MIS回路装置Uiが、第3図に示す如くNチャンネル
型のMIS電界効果トランジスタM1iとNチャンネル
型の電界効果トランジスタM2iとがそれ等のドレイン
をして互に接続して直列に接続され、そのPチャンネル
型のトランジスタM21のソースが電源線VDに、Nチ
ャンネル型のトランジスタM1iのソースが電源線VS
に接続され、而して両トランジスタM1i及びM2iの
ゲートが互に接続されて入力線Iに、両トランジスタM
1及びM2のドレインの接続中点が出力端Oに導出され
、入力線Iに、2値表示で「1」(電源線VDに与えら
れる電位VDと略々等しい高電位で意味づけられている
)及び「0」(電源線VDに与えられている電位VSと
略々等しい低電位で意味づけられている)をとる論理入
力が「1」で与えられた場合、トランジスタM1及びM
2が夫々オン及びオフして、出力線Oに論理出力VOが
「0」をとって得られ、入力線Iに論理入力が「0」で
与えられた場合、トランジスタM1及びM2が夫々オフ
及びオンして出力線Oに論理出力VOが「1」をとって
得られる様になされてなるインバータ回路構成を有する
又相捕型MIS回路装置U1、U2及びU3が第4図に
示す如くそれ等の順に縦続接続されている。
以上が従来提案されている相補型MIS回路装置の構成
であるが、斯る構成によればMIS電界効果トランジス
タM1i及びM2iがパッドXを挾む領域A1iを及び
A2iに夫々構成され、従って領域Ai及びA2iの内
側間間隔DAが十分大であるので相補型MIS回路装置
Uiが機能しなくなることがないものである。その理由
は次の通りである。
即ち領域A1i及びA2iがパッドXを挟まない為両領
域A1i及びA2iの内側間間隔DAが小であるとすれ
ば、第4図に示す如く、Pチャンネル型のMISトラン
ジスタM2iを構成せる半導体領域16とNチャンネル
型のMISトランジスタM1iを構成せる半導体領域1
1との間に於     ・ける領域16をエミッタ、半
導体基板1をベース、領域11をコレクタとせる寄生横
型のPNP型バイポーラトランジスタQ21と、領域1
6と領域11との間に於ける領域17をエミッタ、半導
体基板1をベース、領域11をコレクタとせる寄生横型
のPNP型バイポーラトランジスタQ22と、半導体基
板1とMISトランジスメM1iを構成せる領域12と
の間に於ける半導体基板1をコレクタ、領域11をベー
ス、領域12をエミッタとせる寄生縦型のNPN型バイ
ポーラトランジスタQ11と、基板1と領域15との間
に於ける基板1をコレクタ、領域11をベース、領域1
5をエミッタとせる寄生縦型のNPN型バイポーラトラ
ンジスタQ12とを有し、而してトランジスタQ21及
びQ22のベースが基板1によってトランジスタQ11
及びQ12のコレクタに接続され、コレクタが領域11
によってトランジスタQ11及びQ12のベースに接続
されていることにより、トランジスタQ21及びQ11
、Q21及びQ12、Q22及びQ11、及びQ22及
びQ12による4つのサイリスタを構成している寄生バ
イポーラトランジスタ回路が構成されているものである
一方相補型MIS回路装置Uiが第4図にて上述せるイ
ンバータ回路構成を有し、従って領域16には電源線V
Dに与えられる電位VDが、領域17には出力線0に得
られる論理出力VOの「1」及び「0」の電位従って電
位VD及び電源縁VSに与えられる電位VSが、領域1
2には電位VSが、領域13には出力線Oに得られる論
理出力VOの電位従ってVD及びVSが与えられている
ので、例えば半導体基板1の素子形成領域A1i及びA
2i間の領域従ってトランジスタQ21及びQ22のベ
ースに外部雑音が誘起される等によって、トランジスタ
Q21及びQ22の何れか一方又は双方かオンした場合
、領域16及び17の何れか一方又は双方よりトランジ
スタQ21及びQ22の何れか一方又は双方を通じてト
ランジスタQ11及びQ12の何れか一方又は双方のベ
ースに電流が流れてそれ等トランジスタQ11及びQ1
2の何れか一方又は双方がオンし、依って上述せるトラ
ンジスタQ21及びQ11;Q21及びQ12l;及び
Q22及びQ11による5つのサイリスタの少くとも1
つがオンし、相補型MIS回路装置Uiが機能しなくな
るものである。
然し乍ら、第1図及び第2図にて上達せる装置の場合、
領域A1i及びA2iの内側間間隔DAがパッドXを挾
む長い長さを有するので、上述せる如くに相補型NIS
回路装置Uiが機能しなくなる懼れを有しないものであ
る。
然し乍ら第1図及び第2図にて上述せる装置の場合、パ
ッドXの数を多く要し、この為相隣るパッドX間間隔が
小となって、領域23に領域Fを具備せしめ得なくなれ
ば、領域25を外部接続部形成領絨とし、而して基板1
にその領域25と主回路形成領域4との間に入出力回路
形成領域を具備せしめ、而してその領域に上述せる領域
Fを具備せしめることによるものである。
而して斯くすれば、相補型MIS回路装置Uiが上述せ
る如くに機能しないことにならない様にする為に、領域
Fが大なる面積を要することになり、従って基板1従っ
て装置の全体が大面積化するものである。
依って本発明は第1図及び第2図にて上述せる構成を基
礎とするも、そしてパッドXの数を多く要し、この為パ
ッドX間間隔が小となり、依って上述せる如く基板1に
入出力回路形成領域を領域23及び4間に具備せしめ、
そしてその領域に領域Fを具備せしめるとしても、その
領域F従って全体の装置が大面積化することのない新規
な相補型MIS回路装置を提案せんとするもので、以下
詳述する所より明らかとなるであろう。
第5図及び第6図は本発明による相補型MIS回路装置
の一例を示し、第1図及び第2図との対応部分には同一
符号を附して詳細説明はこれを省略するも、外部接続部 形成兼出力回路形成領域(23)を外部接続部形成領域
とし、第1図及び 第2図にて上述せる構成に於て、半導体基板に領域(2
)及び(4)間に於て入出力回路形成領域(3)を設け
、而してその領域(3)に領域Fを具備せしめ、そして
その領域に於ける素子形成領域A13、A12、A11
、A21、A22及びA23をそれ等の順に順次配列し
、而して第3図にて上述せる回路が構成される如く接続
することを 除いては第1図及び第2図の場合を同様の構成を有する
以上が本発明による相補型MIS 回路装置の一例構成であるが、斯る構 成によれば、それが上述せる事項を除いては第1図及び
第2図の場合を同様であるので、詳細説明はこれを省略
するも、装置U1の領域11及びA21間間隔のみを大
とし置きさえすれば、装置Uiの領域A1及びA2i間
間隔が大であるので、前述せる如くに装置Uiが機能し
なくなる懼 れがなくなり、又それでいて領域下の面積従って装置全
体が大面積化され ることがないという大なる特徴を有す るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の相補型MIS回路装置の要部の平面図、
第2図はその縦断面図、第3図はインバータ回路構成を
示す接続図。第4図は寄生バイポーラトランジスタ回路
を示す接続図、第5図は本発明による相補型MIS回路
装置の一例を示す略線的平面図、第6図はその縦断面図
である。 図中1は基板、2、3F、A1i及びA2iは領域、1
1、12、13、16及び17は半導体領域、14及び
18は絶縁層、15及び19は導電性層を示す。 出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 田中正治

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1の導電型を有する半導体基板を有し、該半導体基板
    は複数n個の第1、第2、………第nの素子形成領域A
    11、A12、………A1nと複数n個の第1、第2、
    ………第nの素子形成領域A21、A22、………A2
    nとを有する相補波MIS回路形成領域を具備し、 該相補型MIS回路形成領域を用いて、n個の第1のチ
    ャンネル型の第1、第2、………第nのMIS電界効果
    トランジスタM11、M12、………M1nとn個の第
    1のチャンネル型とは逆の第2のチャンネル型の第1、
    第2、第3、………第nのMIS電界効果トランジスタ
    M21、M22、………M2nとを含む相補型MIS回
    路装置が構成され、 上記第1のチャンネル型の第iのMIS電界効果トラン
    ジスタM1iは、上記第iの素子形成領域A1i内にそ
    の主面側より形成された第1の導電壁とは逆の第2の導
    電型を有する第1の半導体領域と、該第1の半導体領域
    A1i内に上記主面側より形成された第1の導電型を有
    する第2及び第3の半導体領域と、上記第1の素子形成
    領域A1iの主面の上記第2及び第3の半導体領域間の
    領域上に形成された第1の絶縁層と、該第1の絶縁層上
    に形成された第1の導電性層とを含んで上記第1の素子
    形成領域A1iを用いて構成され、 上記第2のチャンネル型の第1のMIS電界効果トラン
    ジスタM2iは、上記第1の素子形成領域A2i内にそ
    の主面側より形成された第2の導電型を有する第4及び
    、第5の半導体領域と、上記第1の素子形成領域A2i
    の主面の上記第4及び第5の半導体領域間の領域上に形
    成された第2の絶縁層と、該第2の絶縁層上に形成され
    た第2の導電性層とを含んで上記第1の素子形成領域A
    2iを用いて構成され、 上記第1のチャンネル型の第1のMIS電界効果トラン
    ジスタM1iと上記第2のチャンネル型の第1のMIS
    電界効果トランジスタM2iトが第1段目の相補型MI
    S回路Uiを構成すべく直列に接続され、 上記相補型MIS回路U1、U2、・・・・・・UNが
    それ等の順に縦続接続されてなる相補型MIS回路装置
    に於て、 上記素子形成領域A1n、A1(n−1)、・・・・・
    ・・・・A2、A1、A21、A22、・・・・・・A
    2nがそれ等の順に順次配列されてなる事を特徴とする
    相補型MIS回路装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121760A (ja) * 1983-12-06 1985-06-29 Nec Corp 相補型半導体集積回路装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121760A (ja) * 1983-12-06 1985-06-29 Nec Corp 相補型半導体集積回路装置
JPH0234467B2 (ja) * 1983-12-06 1990-08-03 Nippon Electric Co

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