JPS61188962A - Cmos半導体装置 - Google Patents

Cmos半導体装置

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JPS61188962A
JPS61188962A JP60029775A JP2977585A JPS61188962A JP S61188962 A JPS61188962 A JP S61188962A JP 60029775 A JP60029775 A JP 60029775A JP 2977585 A JP2977585 A JP 2977585A JP S61188962 A JPS61188962 A JP S61188962A
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Japan
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transistors
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semiconductor device
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JP60029775A
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Tomio Yanagidaira
柳平 富雄
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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    • 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
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    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11803Masterslice integrated circuits using field effect technology
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は同一チップ内に集積化したCMOS半導体装置
、特にガード領域を除去し且つラッチアップ現象を防止
したCMOS半導体装置に関する。
(ロ)従来の技術 CMO5半導体装置に於いては、本質的にPNPN構造
によるラッチアップ現象を発生し、CMOS半導体装置
の動作範囲を制限していた。しかしラッチアップ現象を
抑制するためにレイアウト上様々の対策が考えられるが
、ラッチアップ現象を防止するためにチップサイズを大
きくすることは困難である。そこで素子の微細化が進む
に従い、チップ上の面積をあまり占めない範囲でのラッ
チアップ対策が非常に切望されている。
まず従来のCMOS半導体装置(例えば 特開昭59−
16365号公報参照)について第4図および第5図を
参照して説明する。
第4図に依れば、N型半導体基板GυにはN 型ガード
領域G3に囲まれた領域内にP 型ンースおよびドレイ
ン領域儲(財)およびゲート電極(至)より成るPチャ
ンネルMOSトランジスタ(至)が形成され、P型ウェ
ル領域C3′rIにはその周辺に設けたP Mガ−ド領
域(至)に囲まれた領域内にぐ型ソースおよびドレイン
領域C3l(41およびゲート電極(4υより成るNチ
ャンネルMOSトランジスタ(4りが形成されている。
両MOSトランジスタ(至)(47Jはインバータ回路
を構成するために実線の如く蒸着アルミニウム電極によ
って、両ドレイン領域(ロ)(4(I同志、両ゲート電
極缶(41)同志を接続し、更にPチャンネルMOSト
ランジスタ(至)のソース領域時とN 型ガード領域(
3りとが電源電圧VI)nに接続され、NチャンネルM
OSトランジスタ(420ソース領域01とP 型ガー
ド領域(至)とが接地電位V、に接続されている。
第5図は従来のCMOSインバータ回路のレイアウトを
示す上面図であり、第4図と同一図番を付している。N
型半導体基板01)にはPチャンネルMOSトランジス
タ(至)が形成され、P型つェル領域GηにはNチャン
ネルMOSトランジスタ(42が形成される。両MOS
トランジスタ(至)(42のP型ウェル領域C37)の
周辺にはP 型ガード領域(至)が形成され、それに隣
接して並行にN型半導体基板0υには+ N 型ガード領域Oaが形成されている。そして両ドレ
イン領域(財)顛は点線で示すアルミニウム電極(43
で接続され、両ゲート電極(3つ(4υも点線で示すア
ルミニウム電極(43で接続され、N 型ガード領域G
3とPチャンネルMOSトランジスタ(至)のソース領
域(ハ)はともに電源電圧VHにアルミニウム電極03
で接続され、P 型ガード領域(至)とNチャンネルM
OSトランジスタ(42)のソース領域C31はともに
接地電位VISにアルミニウム電極(43で接続されて
いる。なおX印を付した正方形はアルミニウム電極(4
31とのコンタクト孔を示している。
C→ 発明が解決しようとする問題点 しかしながらPチャンネルMOSトランジスタ(至)と
NチャンネルMOSトランジスタGL5の間にN“型ガ
ード領域03およびP 型ガード領域(至)を設けるこ
とは第5図からも明らかな様にCMOS半導体装置の微
細化を図る上で大きな障害となっている。
に)問題点を解決するための手段 本発明は断点に鑑みてなされ、ガード領域を除去すると
ともにPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネル
MOSトランジスタの間に半導体基板(1)とウール領
域α1上Kまたがって設けたN+型コンタクト領域(1
1とPaコンタクト領域翰を交互に配置し、小面積で有
効にラッチアップ現象を抑制するCMOS半導体装置を
提供するものである。
(ホ)作用 本発明に依るCMOS半導体装置ではN 型コンタクト
領域C1lとP 型コンタクト領域翰を両MOSトラン
ジスタ(8)aηと(9)(181間に交互に配置して
いるので、ラッチアップの保持ループを構成する寄生ト
ランジスタが導通せずラッチアップ現象を容易に防止で
きる。
(へ)実施例 本発明に依るCMOS半導体装置を第1図乃至第3図を
参照して詳述する。第1図は本発明のCMO3半導体装
置の上面図であり、第2図および第3図は本発明のCM
OS半導体装置の断面図°を示している。
本発明に依るCMOS半導体装置は、N型半導体基板(
1)にP 型ソースおよびドレイン領域(2)(3)(
4)(5)およびゲート電極(6)(7)より成るPチ
ャンネルMOSトランジスタ(8)(9)を形成し、P
型ウェル領域α1にN 型ソースおよびドレイン領域α
υαりα3(141およびゲート電極(l刹1より成る
NチャンネルMOSトランジスタ俣η(18を形成し、
両トランジスタ(8)(l?)と(9)Qlの間の半導
体基板(1)とウェル領域a〔上に+ はN 型の第1コンタクト領域α優とP 型の第2コン
タクト領域四を交互に形成している。第1図では、両M
OSトランジスタ(8)aでと(9)α秒は並列に配置
して2組のインバータ回路を構成し、第1組の両MOS
トランジスタ(8)aでの両ソース領域(2+(19間
の半導体基板(1)とウェル領域C1l上にまたがって
N+型の第1コンタクト領域αlを設け、第2組の両M
OSトランジスタ(9)aυの両ソース領域(4)α尋
問にも同様にP 型の第2コンタクト領域■を設けてい
る。なお各組の両MOSトランジスタ(8)aηと(9
)αaとの間には一定のスペースを設けて離間させて、
第1コンタクト領域αlと第2コンタクト領域翰とを交
互に点在させて大巾なスペースセーブを実現している。
両組の両MOSトランジスタ(8)aηと(9)αaの
ゲート電極(6)(7)(Isαeはポリシリコンで形
成され、両MOSトランジスタ(8)(1ηと(9)α
υとが近接できるのでゲート電極(6)α9と(力αQ
は一本のゲート巾のポリシリコンの条体で形成でき、両
ゲート電極(6)α9および(7)αeの接続も行う。
斯上した各組の両MOSトランジスタ(8)aでと(9
)αaはインバータ回路を構成するために点線で示す蒸
着アルミニウム電極層Qυで接続している。第1組の両
MOSトランジスタ(8)aηに於いては、Pチャンネ
ルMOSトランジスタ(8)のソース領域(2)と第1
コンタクト領域Q9とは電源電圧VOOに接続され、両
ドレイン領域(3)(13は相互に接続され、Nチャン
ネルMOSトランジスタaηのソース領域αυは接地電
位v0に接続されている。第2組の両MOSトランジス
タ(9)α秒に於いては、PチャンネルMOSトランジ
スタ(9)のソース領域(4)は電源電圧VDDに接続
され、両ドレイン領域(5)α荀は相互に接続され、N
チャンネルMOSトランジスタ(lυのソース領域(1
31と第2コンタクト領域(イ)は電源電圧v■に接続
されている。
斯上した本発明の第1組の両MOSトランジスタ(8)
α7)K於いては第2図に示す如く、ラッチアップを発
生するpmソース領域(2) −N型半導体基板(1)
 −P型つェル領域α〔から構成されるPNP トラン
ジスタ@と、N 型ソース領域(11)−P型つェル領
域Ql−N型半導体基板(1)から構成されるNPNト
ランジスタ(ハ)が形成される。しかしながらN“型の
第1コンタクト領域0が両MO8)ランク(8)α9間
に設けられるのでNPNトランジスタ(ハ)からの寄生
電流はほとんど第1コンタクト領域α優で吸い出され、
PNP トランジスタ(2)のベースエミッタ間にはほ
とんど寄生電流が流れず半導体基板(1)の内部抵抗に
よる保持ループは形成されない。
また第1コンタクト領域(1(Jとソース領域(2)間
は蒸着アルミニウム層Qυで接続されているので寄生抵
抗はなく保持ループは全く形成されない。
本発明の第2組の両MOSトランジスタ(9)α樽に於
いては第3図に示す如く、ラッチアップを発生するP 
型ソース領域(4)−N型半導体基板(1) −P型つ
ェル領域a〔から構成されるPNPトランジスタ@と、
N 型ソース領域α3−P型ウエル領域α〔−N型半導
体基板(1ンから構成されるNPNトランジスタ(ハ)
が形成される。しかしなからP 型の第2コンタクト領
域(イ)が両MOSトランジスタ(9)α0間に設げら
れるので、PNP トランジスタ@の寄生電流はほとん
ど第2コンタクト領域(イ)で吸い出されて蒸着アルミ
ニウム電極層(21)に逃げてしまい、NPN トラン
ジスタ(ハ)のペースにはほとんど供給されない。この
ためNPNトランジスタ器のペースエミッタ間にウェル
領域部の内部抵抗による保持ループは働かないので、N
PN トランジスタ(ハ)は導通しない。また第2コン
タクト領域(イ)とソース領域αyとの間は蒸着アルミ
ニウム電極層Qυで接続されるので寄生抵抗はなく保持
ループは全く形成されず、NPNトランジスタのはオン
状態にならないのでラッチアップ強度を増加できる。
(ト)発明の効果 本発明に依れば、第1コンタクト領域α■および第2コ
ンタクト領域翰のレイアウトによりラッチアップ現象を
有効に抑制できるので、容易にラッチアップ対策を採る
ことができる。
次に本発明ではガード領域を用いることなくラッチアッ
プ対策を実現できるので、CMO3半導体装置の素子面
積を大巾に小さくでき、素子の微細化に大きく寄与でき
る。
更に本発明では第1コンタクト領域0と第2コンタクト
領域■を交互に配置しているので、各組の両MOSトラ
ンジスタは近接して配置でき、両MOSトランジスタの
ゲート電極をポリシリコンで連結でき、ゲート電極を蒸
着アルミニウム層で接続するよう大巾に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるCMOS半導体装置を説明する上
面図、第2図および第3図は本発明の動作原理を説明す
る断面図、第4図および第5図は従来のCMOS半導体
装置を説明する断面図および上面図である。 主な図番の説明 (1)はN型半導体基板、(8)(9)はPチャンネル
MOSトランジスタ、α〔はP型ウェル領域、αnaa
+1NチャンネルMOSトランジスタ、αlはN 型の
第1コンタクト領域、(イ)はP 型の第2コンタクト
領域である。 出願人 三洋電機株式会社 外1名 代理人 弁理士  佐 野 靜 矢 筒1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型の半導体基板と逆導電型のウェル領域と
    前記半導体基板表面に形成した一導電チャンネルのMO
    Sトランジスタと前記ウェル領域に形成した逆導電チャ
    ンネルのMOSトランジスタとを具備するCMOS半導
    体装置に於いて、前記一導電チャンネルのMOSトラン
    ジスタおよび逆導電チャンネルのMOSトランジスタを
    隣接して複数組配置し、各組の両MOSトランジスタの
    間に前記半導体基板およびウェル領域の双方に重畳して
    一導電量の第1コンタクト領域および逆導電型の第2コ
    ンタクト領域を交互に設け、前記第1コンタクト領域お
    よび第2コンタクト領域を電源電圧V_D_D、V_S
    _Sに接続することを特徴とするCMOS半導体装置。
JP60029775A 1985-02-18 1985-02-18 Cmos半導体装置 Granted JPS61188962A (ja)

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JPH039628B2 JPH039628B2 (ja) 1991-02-08

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JP2006219176A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Hosokawa Yoko Co Ltd 包装体

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