JPS60254764A - Cmos回路装置 - Google Patents

Cmos回路装置

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JPS60254764A
JPS60254764A JP59111807A JP11180784A JPS60254764A JP S60254764 A JPS60254764 A JP S60254764A JP 59111807 A JP59111807 A JP 59111807A JP 11180784 A JP11180784 A JP 11180784A JP S60254764 A JPS60254764 A JP S60254764A
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JP
Japan
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diode
region
well
channel
transistor
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Application number
JP59111807A
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English (en)
Inventor
Yasutaka Nagae
長江 康隆
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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
    • H01L27/06Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/07Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
    • H01L27/0705Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common comprising components of the field effect type
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は0MO8のウェル構造を利用してダイオードを
形成し、 0M08回路にダイオードを組込んだ集積回
路に関する。
〔従来の技術〕
第8図に一般的なCMOSインバータの断面図を示す。
図において、n型基板1にpウェル2が形成され、その
内にnチャネルMO8?ランジスタが形成され、3がソ
ース、4がドレインの各領域、7がゲートである。他方
、基板1のn型領域には、pチャネルMOSトランジス
タが形成され、5がドレイン、6がソースの各領域、8
がゲートである。
そして、pウェル2は通常バックゲート対策のためコン
タクト領域14をグランドに落し、V1gレベルとする
。図において、At電極10はva11レベルに接続し
てnチャネルMO8)ランジスタのソース6とコンタク
ト14はVllaレベルとなされ、またht@、極11
はCMOSインバータの出力であり、At電極12はp
チャネルMO8)ランジスタのソース6+Ll−高電位
vecに接続する。なお図において、9はP8G保護膜
、13はフィールド酸化膜である。
従来、この種CMO8集積回路にダイオード構造を組込
むことは困難であり、ダイオードが必要な場合には、外
付けする他なかった。従来、0MO8基板に独自にダイ
オード形成領域を設ける事も考えられたが、CMOSイ
ンバータとダイオードとを接続した回路構造を形成する
ような場合、配線構造が複雑になったり、またダイオー
ドの形成のために付加的プロセスが必要となることが大
きな問題であった。
例えば従来CMOSプロセスにより、電源電圧Vocを
監視し、VaCが所定の電圧以下になると電源な瞬断す
る電源瞬断回路な構成する場合、第6図に示すごとくす
べてMOSトランジスタで構成しなければならなかった
。図において、pチャネルMOSトランジスタQpのソ
ースはVce電位(Dに接続され、そのゲートとドレイ
ンを接続し、さらにnチャネルMO8)ランジスタQn
のドレインに接続し、QnのソースはVBs (低位の
電源)に接続されている。
セしてQpのドレインとQnのドレインの接続点■は第
1のインバータ(INVl)の入力に接続し、その出力
■は第2のインバータ(INV2)の入力に接続し、出
力■を得る。第7図によって回路動作を説明すると、始
め■の電源電圧vccが0から上り始める時、Qpの閾
値vthより下では■の電圧は0であり、vth v越
えると上り始め、■のVCaよりvthだけ下がったカ
ーブで(りは上昇する。第1のインバータ(INVl)
は始め入力が@L”であるから出力は”H”、第2のイ
ンバータ(INV2)は入力が1H#、出力が1L#で
ある。したがって、第1のインバータ(INVl)は、
■の出力が上り始めるまでは、そノ出力■は、■のVc
cと共に上り、■゛の電圧が上り始めるとI87図■の
ごとく下り始め、■の出力、したがって■の入力が約■
の電圧のAaC (T)になると第2のインバータ(INV2)が″L″
→1H#となりVOOが出力■に現われる。この時のM
acの値Vmが監視電圧である。逆にVeOが高い方か
ら下がってくると、監視電圧Vm以下になると■の出力
は瞬断され0になる。以上のように、監視電圧Vm 7
に設定するのはpチャネルMO8)ランジスタQpの閾
値vthであるが、このvthは製造条件でかなり大き
く変化し、バラツキが避けられない。従来、このVth
のバラツキは1■程度でることが避けられない。従って
、従来の第6図の回路では正確に監視電圧vmヲ設定す
るのは困難であった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記従来0M08回路にダイオードを取入れ
ることが困難であった問題を解決し、 CMOSプロセ
スで安定なダイオードを形成するものである。またこの
ダイオードの閾値で正確な電圧設定を可能とする。
c問題点を解決するための手段〕 本発明では、2つのpウェルの一方にnチャネルMO8
)ランジスタを形成し、他方のpウェルに互に分離した
n型領域とp型コンタクト領域を形成することによりダ
イオード構造を形成し、該ダイオード構造のn型領域を
CMOSインバータ回路に接続する。本発明のダイオー
ド構造の構成において、p型コンタク11域に入力電極
を接続する発明によるダイオード構造とnチャネルMO
8)ランジスタの回路要素の断面構造を、また第1図B
にその等価回路を示す。図Aと図Bの■〜■の記号は互
の対応箇所を示すものである。第1図Aにおいて、Vl
lllレベル(低位の電圧)に接続されるpウェル2に
はnチャネルMO8)ランジスタが形成され、他のpウ
ェル2′にはn 領域(ダイオードツカソード)15と
、これと分離してp+コンタクト領域16が形成される
。そしてp+領域16にはAt配線17が接続され、n
+領域15とnチャネルMOB )ランジスタのドレイ
ン領域(n+fUa) 4 トはA/配線11で接続さ
れ、nチャネルMOSトランジスタのソース領域(n+
領域3)とpウェル2のコンタクト領域(P)14はA
t’lll極1Qf介シテVs+s(低位の電源)レベ
ルに接続される。以上の構成において、ダイオード構成
の?領域15はCMOSプロセスのれチャネルMO8ト
ランジスタのソース・ドレイン拡散またはイオン注入と
同時に形成でき、+ p コンタクト領域16はpチャネルMOSトランジス
タのソース・ドレイン領域の拡散またはイオン注入と同
時に形成でき、CMOSプロセスを利用してダイオード
を形成することができる。なお、第1図Aにおいて、上
記第8図と対応箇所に同一番号を付したので、特にこれ
らは説明しない。
〔実施例〕
第2図〜第5図に本発明を電源瞬断回路に適用した実施
例を示す。第2図は本発明奴により形成されるダイオー
ドD、とnチャネルMO8)ランジスタとの接続点■を
2段のインバータINV1 、 INV2を介して出力
■するものである。また第3図はダイオードを2段に、
すなわちダイオードDI 、02を直列に接続し、トラ
ンジスタQ、との接続点(りからインバータに出力する
ものである。各図の回路はいずれもVac (高位の電
源電圧)(りを監視し、VeOが所定の電圧以下になっ
た時に、出力(Φを@H”→′L#に反転する。第5図
により動作全説明すると、第2図に示した回路のノード
■の電位はVeaの電位■が0から上り始めるときダイ
オードD、の閾値VT以下では0であり、VT ’l越
えるとノードのの電位は上り始める。このときインバー
タ(11ff1)は始め入力”L#だから出力は@H”
であり、■は■のVcaに沿って上っていくが、ノード
■の電位が上り始めると下がり始め、■が約Vec/2
(Vaa=Vm1 )になるとインバータ(INV2)
の出力が′″L”→″″H#に反転し、出力■にVca
が出力する。
逆に、電源電圧VaC■が高い方から下がってくると、
vaeがVml以下になると出力■が0に落ち電源が瞬
断される。次に、第5図に示したダイオードが2個DI
 + D!の場盆、ノード■の電位は同様に変化し、ノ
ードOの電位はノード■の電位よりさらにダイオードD
!のvTだけ下がった電位となる。
そして、ノードBの電位が約vcC/2になるとインバ
ータ(INV2)が反転し、”L”−+’l”またはH
#→”L″に切替わる。その結果、電源電圧Vccが図
示のN’m2より下がると瞬断され、それより上がると
Vacが出力する回路が得られることになる。ところで
、これらの電源電圧瞬断回路の監視電圧を設定するダイ
オードDIマたはD!は、本発明によりきわめて安定に
形成され、その閾値vTがバラツキ少なく(ΔV、〜α
5v程度)形成できるので、本発明によれば、正確に監
視電圧全設定できる。なお、第4図のようにトランジス
タQIにイ覆えて抵抗R1を用いても同様に電源瞬断回
路ができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、CMOSプロセスを利用して、CMO
8回路に安定なダイオードを組込むことが可能となる利
点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは本発明のCMO8回路装置の断面図、第1図
Bはその等価回路図、 第2図〜I85図はそれぞれ本発明のCMO8回路装置
を電源瞬断回路に用いた際の第1の回路図、第2の回路
図、第3の回路図、及び動作特性図、第6図、第7図は
それぞれ従来の電源瞬断回路の回路図及び動作を示す図
。 第8図はCMOSインバータの素子断面を示す図。 (主な符号) 1・・・(Sl)基板 2.2′・・・pウェル 3・・・ソース 4・・・ドレイン 7・・・ゲート 14・・・(pウェルの)コンタクト(領域)15・・
・(ダイオードの)n 領域 16・・・(ダイオードの)p+コンタクト領域特許出
願人 富士通株式会社 代 理 人 弁理士玉蟲久五部(外1名)第1図 %s(■) 第 2 図 ■ jl!3 図 第4 図 ■ 第5図 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1のpウェルにnチャネルMO8)ランジスタを形成
    し、第2のpウェルに互に離隔してn型領域とp型コン
    タクト領域とを形成することによりダイオード全形成し
    、該ダイオードと前記nチャネルMO8)う/ジスタと
    を接続したことを特徴とするCMO8回路装置。
JP59111807A 1984-05-31 1984-05-31 Cmos回路装置 Pending JPS60254764A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0343977A2 (en) * 1988-05-25 1989-11-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Mosfet having drain voltage detection function

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5413280A (en) * 1977-07-01 1979-01-31 Nippon Precision Circuits Semiconductor

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