JPS60247959A - ラツチアツプ防止回路 - Google Patents
ラツチアツプ防止回路Info
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- JPS60247959A JPS60247959A JP59102679A JP10267984A JPS60247959A JP S60247959 A JPS60247959 A JP S60247959A JP 59102679 A JP59102679 A JP 59102679A JP 10267984 A JP10267984 A JP 10267984A JP S60247959 A JPS60247959 A JP S60247959A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000020129 lassi Nutrition 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L27/04—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 the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—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 the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/085—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 the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
- H01L27/088—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 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
- H01L27/092—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 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
- H01L27/0921—Means for preventing a bipolar, e.g. thyristor, action between the different transistor regions, e.g. Latchup prevention
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
この発明は、CMO8集積回路におけるラッチアップ防
止回路に関する。
止回路に関する。
(従来技術)
従来0M08回路におけるラッチアップ効果を低減また
は除去する手段として、たとえば、特公昭57−517
38号公報が先行技術文献きして知られている。第4図
は従来の0M08回路におけるカット層を示す断面図で
あり、第5図はその平面図である。
は除去する手段として、たとえば、特公昭57−517
38号公報が先行技術文献きして知られている。第4図
は従来の0M08回路におけるカット層を示す断面図で
あり、第5図はその平面図である。
この第4図および第5図において、N型基板1にp−W
ell 層2を形成し、このP −We l 1層2に
NチャンネルMOSトラフシ“メタ3全形成し、ま。
ell 層2を形成し、このP −We l 1層2に
NチャンネルMOSトラフシ“メタ3全形成し、ま。
た、N型基板1にPチャンネルMOSトランジスタ4全
形成している。このPチャンネルMOSトランシ゛スタ
4とP −We 11層2間には、N型基板1にカット
層5が形成されている。カット層5は第5図よシ明らか
なように、PチャンネルMOSトランジスタ4を包囲す
るごとくになっている。
形成している。このPチャンネルMOSトランシ゛スタ
4とP −We 11層2間には、N型基板1にカット
層5が形成されている。カット層5は第5図よシ明らか
なように、PチャンネルMOSトランジスタ4を包囲す
るごとくになっている。
カットN5の形成に際し、工程」二ばP−Well/@
2の拡散と同時に形成し、PチャンネルMOSトランジ
スタ4のソース、ドレイ7のP拡散とM時にP一層を形
成している。
2の拡散と同時に形成し、PチャンネルMOSトランジ
スタ4のソース、ドレイ7のP拡散とM時にP一層を形
成している。
このように、PチャンネルMOSトランジスタ4とNチ
ャンネルMO8)ランシ7スタ3の間にP−We l
1層2と同一導電型のカット層5を形成し、Pチャンネ
ルMOSトランジスタ4のドレイン領域が順バイアス状
態になった際に(以下正トリ力と云う)N型基板IK注
入される少数キャリア(ホール)をカット層5で吸収す
るという集積回路を構成している。
ャンネルMO8)ランシ7スタ3の間にP−We l
1層2と同一導電型のカット層5を形成し、Pチャンネ
ルMOSトランジスタ4のドレイン領域が順バイアス状
態になった際に(以下正トリ力と云う)N型基板IK注
入される少数キャリア(ホール)をカット層5で吸収す
るという集積回路を構成している。
しかしながら、この構造はNチャンネルMOSトランジ
スタ3のドレイン領域が順バイアス状態(以下、負トリ
ガと云う)になった際には、はとんど効果がないと云う
欠点があった。
スタ3のドレイン領域が順バイアス状態(以下、負トリ
ガと云う)になった際には、はとんど効果がないと云う
欠点があった。
(発明の目的)
この発明の目的は、正トリガだけでなく、負トリガに対
しても有効なラッチアップ防止回路を得ることにある。
しても有効なラッチアップ防止回路を得ることにある。
(発明の概要)
この発明の要点は、NチャンネルMO8)ランソスタ形
成のためのP −We 11層の周囲に、あるいはこの
P −We 11層とPチャンネルMO8)ランシ9ス
タ間に基板電位固定のための炉)全設置したことにある
。
成のためのP −We 11層の周囲に、あるいはこの
P −We 11層とPチャンネルMO8)ランシ9ス
タ間に基板電位固定のための炉)全設置したことにある
。
(実施例)
以下、この発明のラッチアップ回路の実施例について図
面に基づき説明する。第1図はその一実施例の構成を示
すもので6D、0M08回路の断面図であシ、N型基板
12にNチャンネルMOSトラフシ9スタ形成のための
P −We 11層14の周囲を囲むように!拡散層1
9を設け、高電位電源レベル(+5V(VDD))にバ
イアスする。
面に基づき説明する。第1図はその一実施例の構成を示
すもので6D、0M08回路の断面図であシ、N型基板
12にNチャンネルMOSトラフシ9スタ形成のための
P −We 11層14の周囲を囲むように!拡散層1
9を設け、高電位電源レベル(+5V(VDD))にバ
イアスする。
この?拡散層19はNチャンネルMO8)ランジスタの
ソース領域15の領域とドレイン領域17の領域の形成
と同時に構成されるため、従来のCMOSプロセスにな
んらの追加プロセスも必要としない。
ソース領域15の領域とドレイン領域17の領域の形成
と同時に構成されるため、従来のCMOSプロセスにな
んらの追加プロセスも必要としない。
この!拡散層19とPチャンネルMO8)ランク9スタ
のドレイン領域11間に、カット層18がN型基板12
に形成されている。カット層18はPチャンネルMOS
トランジスタのソース領域11、ドレイン領域16を包
囲するように形成されている。
のドレイン領域11間に、カット層18がN型基板12
に形成されている。カット層18はPチャンネルMOS
トランジスタのソース領域11、ドレイン領域16を包
囲するように形成されている。
PチャンネルMO8)ランソスタのゲート21とNチャ
ンネルMO8)ランジスタのゲート22とは入力端子I
NK接続するようにしている。PチャンネルMOSトラ
フシ9スタのドレイン領域11とNチャンネルMOSト
ラフシ9スタのドレイン領域17とは出力端子OUTに
接続するようにしている。
ンネルMO8)ランジスタのゲート22とは入力端子I
NK接続するようにしている。PチャンネルMOSトラ
フシ9スタのドレイン領域11とNチャンネルMOSト
ラフシ9スタのドレイン領域17とは出力端子OUTに
接続するようにしている。
カット層18のr拡散層18aには電圧Vssk印加し
、?拡散層19には上述のように電圧VDDを印加する
ようにしている。また、N型基板12に形成された?拡
散層13には電圧VDDt印加し、P −We 11層
14に形成しfcP−Well電極10およびNチャン
ネルMO8)ランジスタのソース領域15には電圧Vs
s(OV)を印加するようにしている。
、?拡散層19には上述のように電圧VDDを印加する
ようにしている。また、N型基板12に形成された?拡
散層13には電圧VDDt印加し、P −We 11層
14に形成しfcP−Well電極10およびNチャン
ネルMO8)ランジスタのソース領域15には電圧Vs
s(OV)を印加するようにしている。
この第1図において、正トリガの場合、外来からの雑音
などによシPチャンネルMOSトランジスタのドレイン
領域11の電圧レベルが、高電位電圧レベル(+SV)
よシも高くなると(+6〜7V以上)、ドレイン領域1
1とN型基板12で形成されるPN接合が順バイアスと
なシ、ドレイン領域11よ5N型基板12ヘホールが注
入される。
などによシPチャンネルMOSトランジスタのドレイン
領域11の電圧レベルが、高電位電圧レベル(+SV)
よシも高くなると(+6〜7V以上)、ドレイン領域1
1とN型基板12で形成されるPN接合が順バイアスと
なシ、ドレイン領域11よ5N型基板12ヘホールが注
入される。
このN型基板12における少数キャリアであるホールの
大部分は基板電位の1“拡散層13に吸収されるが一部
はP −We l 1層14に流入してP −We l
l電流となる。
大部分は基板電位の1“拡散層13に吸収されるが一部
はP −We l 1層14に流入してP −We l
l電流となる。
その結果、p −Wellの電位が電圧Vss(OV)
レベルよシ上昇して0.7v以上になると、Nチャンネ
ルMO,S)ランソスタのソース領域15とP−We
11層14で形成されるPN接合が順バイアスとなシ、
NチャンネルMO8)ランク9スタのソース領域15を
エミッタ、P−Wel1層14全14ス。
レベルよシ上昇して0.7v以上になると、Nチャンネ
ルMO,S)ランソスタのソース領域15とP−We
11層14で形成されるPN接合が順バイアスとなシ、
NチャンネルMO8)ランク9スタのソース領域15を
エミッタ、P−Wel1層14全14ス。
N型基板12をコレクタとするNPN寄生寄生トランス
9スタン状態となる。
9スタン状態となる。
さらに、PチャンネルMOSトランジスタのソース領域
16をエミッタ、N型基板12をペース。
16をエミッタ、N型基板12をペース。
P −We l 1層14をコレクタとするPNP寄生
トランジスタもオン状態になると、上記二つのバイポー
ラトランジスタに負帰還がかかり、ラツチアップ状態に
至る。
トランジスタもオン状態になると、上記二つのバイポー
ラトランジスタに負帰還がかかり、ラツチアップ状態に
至る。
したがって、正トリガに起因するラッチアップを防止す
るには、P −Well at ’14に流入するホー
ルの量を低減することが有効な対策となシ、従来提案さ
れていたカット層(特公昭57−51738号公報)は
、この主旨にそったものであった。
るには、P −Well at ’14に流入するホー
ルの量を低減することが有効な対策となシ、従来提案さ
れていたカット層(特公昭57−51738号公報)は
、この主旨にそったものであった。
しかし、負トリガの場合、つまシ外来からの雑音などに
よ、9NチャンネルMOSトランジスタのドレイン領域
17の電圧レベルが低電位電圧レベル(Vss )よυ
低くなり、たとえば、VSS = o vに対して、−
1〜−2Vになると、ドレイン領域17とP−Wel1
層14で形成されるPN接合が順バイアスとなって、ド
レイン領域17からP−Well 層14へ電子が注入
される場合には、ラッチアップが発生し、ラッチアップ
防止に対してあまり大きな効果は得られない。
よ、9NチャンネルMOSトランジスタのドレイン領域
17の電圧レベルが低電位電圧レベル(Vss )よυ
低くなり、たとえば、VSS = o vに対して、−
1〜−2Vになると、ドレイン領域17とP−Wel1
層14で形成されるPN接合が順バイアスとなって、ド
レイン領域17からP−Well 層14へ電子が注入
される場合には、ラッチアップが発生し、ラッチアップ
防止に対してあまり大きな効果は得られない。
そこで、このような点全考慮し、この発明はP−We
11層14とカット層18との間に基板電位固定のため
の!拡散層19を設置し高電位電圧VDDにバイアスす
る。
11層14とカット層18との間に基板電位固定のため
の!拡散層19を設置し高電位電圧VDDにバイアスす
る。
この1−拡散層9を設置することにより、P−We 1
1 層14に流入した電子の中でP −We 11電極
10で吸収されず、N型基板12まで到達したものを効
率よく集めることができる。すなわち、N型基板12の
電位を低下させ、ラッチアップの原因となる基板電流は
P−Well N I 4の周囲のみで終端し、Pチャ
ンネルMO8)ランジスタの近傍には到達しない。
1 層14に流入した電子の中でP −We 11電極
10で吸収されず、N型基板12まで到達したものを効
率よく集めることができる。すなわち、N型基板12の
電位を低下させ、ラッチアップの原因となる基板電流は
P−Well N I 4の周囲のみで終端し、Pチャ
ンネルMO8)ランジスタの近傍には到達しない。
したがって、PチャンネルMO8)ラッチ“スタ近傍の
基板電位は、高電圧電源レベルよう低下することはなく
、ソース領域16とN型基板12で形成されるPN接合
が順バイアスになることはないため、ラッチアラfは発
生しない。
基板電位は、高電圧電源レベルよう低下することはなく
、ソース領域16とN型基板12で形成されるPN接合
が順バイアスになることはないため、ラッチアラfは発
生しない。
以上説明したように、低電位を源にバイアスしたカット
層18と高電位電源にバイアスした基板電位固定のため
の1−拡散層19を併用することにより、正トリガの場
合だけでなく、負トリガの場合にもラッチアップ効果が
低減あるいは除去できる。
層18と高電位電源にバイアスした基板電位固定のため
の1−拡散層19を併用することにより、正トリガの場
合だけでなく、負トリガの場合にもラッチアップ効果が
低減あるいは除去できる。
カット層18と基板電位固定のための炉−拡散層19の
位置関係はPチャンネルMO8)ランシ゛スタとNチャ
ンネルMOSトランシ゛スタの中Nj VCi置すれば
よく、特に順番にはこだわらないが、上に説明したよう
にホールの発生源はPチャンネルMOSトラ/シフメタ
であるため、ホールをカットする目的をもつカット層は
、PチャンネルMOSトランジスタの周囲に設置するの
がよく、逆に、電子を吸収する目的をもつ基板電位固定
のためのN+拡散層19ば、P −We 11層14の
周囲に設置するのがよい。
位置関係はPチャンネルMO8)ランシ゛スタとNチャ
ンネルMOSトランシ゛スタの中Nj VCi置すれば
よく、特に順番にはこだわらないが、上に説明したよう
にホールの発生源はPチャンネルMOSトラ/シフメタ
であるため、ホールをカットする目的をもつカット層は
、PチャンネルMOSトランジスタの周囲に設置するの
がよく、逆に、電子を吸収する目的をもつ基板電位固定
のためのN+拡散層19ば、P −We 11層14の
周囲に設置するのがよい。
第2図は上述のホールをカットするカット層18kPf
ヤンネルMOSトランシ゛スタの周囲全包囲するように
設置するとともに、N型基板電位固定のための!拡散層
19をP −We 11層14の周囲を包囲するように
した場合の平面図である。
ヤンネルMOSトランシ゛スタの周囲全包囲するように
設置するとともに、N型基板電位固定のための!拡散層
19をP −We 11層14の周囲を包囲するように
した場合の平面図である。
また、第3図は電子を吸収する目的をもつN型基板電位
固定のための!拡散層19とカット層18はP −We
l 1層14とPチャンネルMO8)ランソスタとの
間に設置した場合の例を示している。
固定のための!拡散層19とカット層18はP −We
l 1層14とPチャンネルMO8)ランソスタとの
間に設置した場合の例を示している。
(発明の効果)
この発明は以上説明したように、カット層たけでなく、
基板電位固定のための拡散層をP −We 11層の周
囲あるいはP −Wel 1層とPチャンネルMOSト
ランジスタ間に設けたので、正トリガだけでなく負トリ
ガの場合にも、ラッチアップ効果を低減あるいは除去す
ることが可能である。
基板電位固定のための拡散層をP −We 11層の周
囲あるいはP −Wel 1層とPチャンネルMOSト
ランジスタ間に設けたので、正トリガだけでなく負トリ
ガの場合にも、ラッチアップ効果を低減あるいは除去す
ることが可能である。
捷た、マスクの枚数も増加せず、製造ゾロセスの追加も
不要であるため大造コストも増加しない。
不要であるため大造コストも増加しない。
さらに、本来は素子が形成されないフィールドの領域に
カット層および基板電位固定用の拡散層を設置すればよ
いので、チップ面積の増加もわずかであるためCMO8
回路に対する効果は多大である。
カット層および基板電位固定用の拡散層を設置すればよ
いので、チップ面積の増加もわずかであるためCMO8
回路に対する効果は多大である。
第1図にこの発明のラッチアップ防止回路の一実施例の
断面図、第2図は同上ラッチアップ回路におけるカット
層’kPチャンネルMOSトランジスタの周囲全包囲し
力・つ基板電位固定用の拡散層t”P−Well層の周
囲に設置した場合の平面図、第3図は同上ラッチアップ
回路におけるカット層と基板電位固定用の拡散層をPチ
ャン2・ルMOSトランソスタとP −We l 1層
間に設置した場合の平面図、第4図は従来のCMO8回
路におけるラッチアップ効果を低減する手段を示す断面
図、第5図は第4図の平面図である。 1O−P−Well電極、11 ・PチャンネルMOS
トランジスタのドレイン領域、12・・・N型基板、1
3−N”拡散層、14−P−Wel1層、15 ・Nチ
ャンネルMO8)ランジスタのソース領域、16・・・
PチャンネルMO8)ランシ゛スタのソース領域、17
・・・NチャンネルMO8)ラッシ9スタのドレイン領
域、18・・・カット層、19・・・基板電位固定用の
1“拡散層。 特許出願人 沖電気工業株式会社
断面図、第2図は同上ラッチアップ回路におけるカット
層’kPチャンネルMOSトランジスタの周囲全包囲し
力・つ基板電位固定用の拡散層t”P−Well層の周
囲に設置した場合の平面図、第3図は同上ラッチアップ
回路におけるカット層と基板電位固定用の拡散層をPチ
ャン2・ルMOSトランソスタとP −We l 1層
間に設置した場合の平面図、第4図は従来のCMO8回
路におけるラッチアップ効果を低減する手段を示す断面
図、第5図は第4図の平面図である。 1O−P−Well電極、11 ・PチャンネルMOS
トランジスタのドレイン領域、12・・・N型基板、1
3−N”拡散層、14−P−Wel1層、15 ・Nチ
ャンネルMO8)ランジスタのソース領域、16・・・
PチャンネルMO8)ランシ゛スタのソース領域、17
・・・NチャンネルMO8)ラッシ9スタのドレイン領
域、18・・・カット層、19・・・基板電位固定用の
1“拡散層。 特許出願人 沖電気工業株式会社
Claims (1)
- 0M08回路において、PチャンネルMO8)ランジス
タとNチャンネルMO8)ランノスタ間のフィールド領
域に低電位電源レベルにバイアスしたカット層および高
電位電源にバイアスした基板電位固足用の拡散層の両者
を設置したことを特徴とするラッチアップ防止回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59102679A JPS60247959A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | ラツチアツプ防止回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59102679A JPS60247959A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | ラツチアツプ防止回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60247959A true JPS60247959A (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14333917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59102679A Pending JPS60247959A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | ラツチアツプ防止回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60247959A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61154158A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
JPS61280648A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-11 | Nec Corp | 相補型半導体集積回路装置 |
JPS6266660A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-03-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
JPS62169469A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-25 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
JPS647554A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Nec Corp | Semiconductor integrated circuit device |
JPS6428862A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Fujitsu Ltd | Cmos semiconductor device |
JPH01206647A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-18 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2005277344A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP59102679A patent/JPS60247959A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
JPS61154158A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
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JP2005277344A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体装置 |
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