JPS61208864A - C−mos集積回路装置 - Google Patents
C−mos集積回路装置Info
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- JPS61208864A JPS61208864A JP60050903A JP5090385A JPS61208864A JP S61208864 A JPS61208864 A JP S61208864A JP 60050903 A JP60050903 A JP 60050903A JP 5090385 A JP5090385 A JP 5090385A JP S61208864 A JPS61208864 A JP S61208864A
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- transistor
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- latch
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 41
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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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- 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。
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、MOS集積回路装置に関し、特にラッチ・ア
ップ強度が問題となる相補的なMOS型電界効果トラン
ジスタを用いたC−MOS集積回路装置の改良に関する
。
ップ強度が問題となる相補的なMOS型電界効果トラン
ジスタを用いたC−MOS集積回路装置の改良に関する
。
C−MOS集積回路は、構造上、寄生バイボーラトラノ
ジスタが寄生サイリスタを構成することがあり、この寄
生プイリスタが雑音等により導通して電源端子間が導通
状態となるラッチ・アップ現象が問題となってい友。特
に最近は、性能の向上、原価の低減から各素子の太きさ
や集積密度は微細化・高密度化の一途をたどり、その為
寄生ラテラルPNPトランジスタの電流利得が高くなり
、ラッチアップ現象が生じやすくなっている。
ジスタが寄生サイリスタを構成することがあり、この寄
生プイリスタが雑音等により導通して電源端子間が導通
状態となるラッチ・アップ現象が問題となってい友。特
に最近は、性能の向上、原価の低減から各素子の太きさ
や集積密度は微細化・高密度化の一途をたどり、その為
寄生ラテラルPNPトランジスタの電流利得が高くなり
、ラッチアップ現象が生じやすくなっている。
第2図に従来のC−MOS集積回路の一例を示す。第2
図(alは平面図、第2図(blは同図(alのB−B
′線の断面図、第2図(C1は従来のC−MOS集積回
路の寄生バイポーラトランジスタの等価回路図(但し、
電源端子1.4につながる寄生バイポーラトラ/ラスタ
のみを記入)である。
図(alは平面図、第2図(blは同図(alのB−B
′線の断面図、第2図(C1は従来のC−MOS集積回
路の寄生バイポーラトランジスタの等価回路図(但し、
電源端子1.4につながる寄生バイポーラトラ/ラスタ
のみを記入)である。
N型半導体基板67にPウェル領域65を有している。
P型MOS)うZラスタ300はN型半導体基板67に
形成され2p+ンース領域57゜P+ ドレイノ領域5
8およびゲートを極59で構成されている。N型MOS
トランジスタ400はN+ンース領域61.N+ドレイ
ン領域6θおよびゲート電極62で構成されている。基
板裏位’VDDは高電位電源端子51からN+電極領域
56とP+ンース領域57とに与えられ、ウェル電位V
ssH低電位電源端子4からP+電極領域63とN+ン
ース領域61とに与えられている。入力信号は入力端子
3からゲート電極59および62に与えられ、出力信号
はP+ドレイン領域58とN+ ドレイノ領域6oとに
接続され几出カ端子52から取り出される。P 領域6
6はチャンネルストッパー用領域である。
形成され2p+ンース領域57゜P+ ドレイノ領域5
8およびゲートを極59で構成されている。N型MOS
トランジスタ400はN+ンース領域61.N+ドレイ
ン領域6θおよびゲート電極62で構成されている。基
板裏位’VDDは高電位電源端子51からN+電極領域
56とP+ンース領域57とに与えられ、ウェル電位V
ssH低電位電源端子4からP+電極領域63とN+ン
ース領域61とに与えられている。入力信号は入力端子
3からゲート電極59および62に与えられ、出力信号
はP+ドレイン領域58とN+ ドレイノ領域6oとに
接続され几出カ端子52から取り出される。P 領域6
6はチャンネルストッパー用領域である。
ここでP型MOS)ランジスタ300のP+ンース領域
57とN型半導体基板67とPウェル領域15とに寄生
ラテラルPNP トランジスタTγp69を形成し、N
mMOSトランジスタ400のN+ンース領域61とP
ウェル領域65とN型半導体基板17とは寄生ヴアーテ
ィカルNPNトランジスタTγn72を形成し、これら
寄生PNP)う7ジスタTrp69と寄生NPN)j7
ジスタTrn72とが第2図(C)の等価回路の様に寄
生サイリスタを形成する。尚、第2図(C1で寄生ラテ
ラルPNPトラ/ラスタTγp69のペース・エミッタ
間に並列に入っている抵抗Rsub6BはN型半導体基
板67の寄生抵抗であり、寄生ヴアーティカルNPNト
ランジスタTrn72 のベース・エミッタ間に並列に
入っている抵抗Rwell 73は、Pwell領域6
5の寄生抵抗である。又、寄生PNPトランジスタTγ
p69のエミッタ直列抵抗γ、p 74はP型MOS)
ランジスタ300のP ンース領域57内の寄生抵抗で
あり、寄生NPN)う7ジスタ72のエミッタ直列抵抗
r、、’7sは、N型MOS)ランジスタ400のソー
ス領域ll内の寄生抵抗である。
57とN型半導体基板67とPウェル領域15とに寄生
ラテラルPNP トランジスタTγp69を形成し、N
mMOSトランジスタ400のN+ンース領域61とP
ウェル領域65とN型半導体基板17とは寄生ヴアーテ
ィカルNPNトランジスタTγn72を形成し、これら
寄生PNP)う7ジスタTrp69と寄生NPN)j7
ジスタTrn72とが第2図(C)の等価回路の様に寄
生サイリスタを形成する。尚、第2図(C1で寄生ラテ
ラルPNPトラ/ラスタTγp69のペース・エミッタ
間に並列に入っている抵抗Rsub6BはN型半導体基
板67の寄生抵抗であり、寄生ヴアーティカルNPNト
ランジスタTrn72 のベース・エミッタ間に並列に
入っている抵抗Rwell 73は、Pwell領域6
5の寄生抵抗である。又、寄生PNPトランジスタTγ
p69のエミッタ直列抵抗γ、p 74はP型MOS)
ランジスタ300のP ンース領域57内の寄生抵抗で
あり、寄生NPN)う7ジスタ72のエミッタ直列抵抗
r、、’7sは、N型MOS)ランジスタ400のソー
ス領域ll内の寄生抵抗である。
さてこの寄生サイリスタが導通してラッチアップ現象を
生ずる条件としては 但し、α、は寄生ラテラルPNP)う7ジスタTγp6
9のベース接地電流利得であり、αf1は寄生ヴアーテ
ィカルNPN)ラノジスタTrn72のベース接地電流
利得である。
生ずる条件としては 但し、α、は寄生ラテラルPNP)う7ジスタTγp6
9のベース接地電流利得であり、αf1は寄生ヴアーテ
ィカルNPN)ラノジスタTrn72のベース接地電流
利得である。
ここでrl、γ、ユはンース領域の寄生抵抗であり、ン
ース領域57.61の大きさや製造条件から決定される
ものである。
ース領域57.61の大きさや製造条件から決定される
ものである。
従来はラッチアップ耐量を向上させる為に、主に基板抵
抗Rsub68.ウェル抵抗Rwell 73や各寄生
トランジスタTγp69.Trn72の電流利得α。、
α、が小さくなる様に素子形状や拡散条件を設計してい
友。
抗Rsub68.ウェル抵抗Rwell 73や各寄生
トランジスタTγp69.Trn72の電流利得α。、
α、が小さくなる様に素子形状や拡散条件を設計してい
友。
しかし、上述した従来方法では種々の欠点がある。例え
ば各寄生トランジスタTγp69.Trn72の電流利
得α。、α、を小さくする几めには各領域の間隔がかな
り大きくなり又レイアウト上の制約も太きい。これら電
流利得α1.α、は製造条件によっても小さくできるが
、基板濃度の変更等特別な工程を追加しなければならな
い。一方、基板抵抗凡sub 、ウェル抵抗Rwell
を小さくすることは素子配t’を改善して達成すること
はむづかしく製造条件によってするにも特別な工程追加
を要する。
ば各寄生トランジスタTγp69.Trn72の電流利
得α。、α、を小さくする几めには各領域の間隔がかな
り大きくなり又レイアウト上の制約も太きい。これら電
流利得α1.α、は製造条件によっても小さくできるが
、基板濃度の変更等特別な工程を追加しなければならな
い。一方、基板抵抗凡sub 、ウェル抵抗Rwell
を小さくすることは素子配t’を改善して達成すること
はむづかしく製造条件によってするにも特別な工程追加
を要する。
そこで本発明の目的はプロセス的な改良を必要とせず又
、レイアウト」の制約を最小限にとどめながらラッチア
ップ耐量の向上し九〇−MOS集積回路を得ることにあ
る。
、レイアウト」の制約を最小限にとどめながらラッチア
ップ耐量の向上し九〇−MOS集積回路を得ることにあ
る。
つまり、本発明のC−MOS集積回路装置はP型および
N型のどちらか一方又は両方のトランジスタのソース電
極と基板電極もしくはウェル電極との間に抵抗体を挿入
し、もってラッチアップ耐量を向上させたものである。
N型のどちらか一方又は両方のトランジスタのソース電
極と基板電極もしくはウェル電極との間に抵抗体を挿入
し、もってラッチアップ耐量を向上させたものである。
次に、抵抗体としてポリシリ抵抗を用いたものを一実施
例として第1図に示し、これを参照しながら本発明を説
明する。第1図(alは本発明の一実施例によるC−M
OS集積回路の平面図、第1図(b)は同図(alのA
−A’線での断面図、第1図(C1は寄生バイポーラト
ランジスタの等価回路図(但し、電源端子1.4につな
がる寄生バイポーラトランジスタのみを記入)である。
例として第1図に示し、これを参照しながら本発明を説
明する。第1図(alは本発明の一実施例によるC−M
OS集積回路の平面図、第1図(b)は同図(alのA
−A’線での断面図、第1図(C1は寄生バイポーラト
ランジスタの等価回路図(但し、電源端子1.4につな
がる寄生バイポーラトランジスタのみを記入)である。
尚、本発明はポリシり抵抗追加による改良の為、その他
の素子及び寄生トランジスタの名称等の説明は第2図に
示した従来例と同じであり、省略する。
の素子及び寄生トランジスタの名称等の説明は第2図に
示した従来例と同じであり、省略する。
ここで第2図に示した従来例と異なるのは P+ソース
領域7と高電位電源端子1との間にポリシリコン抵抗5
を有している点と、N ソース領域11と低電位電源端
子4との間にポリシリコン抵抗14t−有している点で
ある。第1図(C1に示した等何回路上は寄生PNP)
ランジスタTγp19のエミッタと高電位電源端子1と
の間および寄生NPNトランジスタTγ!122と低電
位電源端子4との間にポリシリ抵抗”DD + ” 8
8をそれぞれ挿入している点である。これらポリシリコ
ン抵抗5(KDD) 、 14 (Rss)はどちらか
一方テアッテも良い。
領域7と高電位電源端子1との間にポリシリコン抵抗5
を有している点と、N ソース領域11と低電位電源端
子4との間にポリシリコン抵抗14t−有している点で
ある。第1図(C1に示した等何回路上は寄生PNP)
ランジスタTγp19のエミッタと高電位電源端子1と
の間および寄生NPNトランジスタTγ!122と低電
位電源端子4との間にポリシリ抵抗”DD + ” 8
8をそれぞれ挿入している点である。これらポリシリコ
ン抵抗5(KDD) 、 14 (Rss)はどちらか
一方テアッテも良い。
従ってこの場合、寄生サイリスタが2ツチアツプする条
件は となり、ポリシリコン抵抗KDD 又はポリシリコン抵
抗R’ss の抵抗値を選択する事でラッチアップ耐
量を自由に制御する事が出来る。
件は となり、ポリシリコン抵抗KDD 又はポリシリコン抵
抗R’ss の抵抗値を選択する事でラッチアップ耐
量を自由に制御する事が出来る。
このポリシリコン抵抗5 (Roo)、 14 (凡s
s)はゲート電極9.12をポリシリコンで形成する時
に同時に形成されるので、製造工程をなんら増加するこ
とはない。又、ポリシリコン抵抗5(RDD)。
s)はゲート電極9.12をポリシリコンで形成する時
に同時に形成されるので、製造工程をなんら増加するこ
とはない。又、ポリシリコン抵抗5(RDD)。
14(几SS)の占める面積もそれ程大きくないので、
集積密度を低下させたり、チップ面積を増大せしめるこ
とはない。
集積密度を低下させたり、チップ面積を増大せしめるこ
とはない。
以上説明した様に、本発明は抵抗体を挿入した事により
、その抵抗値で寄生サイリスタのラッチアップ耐量を自
由に制御する事が可能である。
、その抵抗値で寄生サイリスタのラッチアップ耐量を自
由に制御する事が可能である。
従ってプロセス的な改良を必要とせず又、レイアウト上
の制約を最小限にとどめながら2ツチアツグ耐量を向上
させるものである、 さらに本発明によれば従来では想定しにくかったラッチ
アップ耐量を、抵抗体RDD+”88の抵抗値を設計す
る事により容易に推定する事が出来る。
の制約を最小限にとどめながら2ツチアツグ耐量を向上
させるものである、 さらに本発明によれば従来では想定しにくかったラッチ
アップ耐量を、抵抗体RDD+”88の抵抗値を設計す
る事により容易に推定する事が出来る。
第1図(al〜(C1は本発明の一実施例のC−MOS
集積回路装置を示すもので、第1図(alはその平面図
、第1図(b)は同図(a)のA−A’線の断面図、第
1図(C)は寄生バイボーラド2ンジスタの等価回路図
である。 第2図(a)〜fc)は従来のC−MOS集積回路装置
の例を示すもので、第2図(a)はその平面図、第2図
(blは同図(alのB−B’線の断面図、第2図(C
IU寄生バイポーラトランジスタの等価回路図である。 1.51・・・・・・高電位電源端子、2.52・・・
・・・出力端子、3.53・・・・・・入力端子、4.
54・・・・・・低電位電源端子、5・・・・・・ポリ
シリ抵抗RDD16 、56・・・・・・基板電極用N
+領領域7.57・・・・・・P型MOSトランジスタ
のP+ソース領域、8.58・・・・・・PMMOsト
?ンジスタのP ドレイ/領域、9゜59・・・・・・
P型MOSトラノジスタのゲート電極、10.60・・
・・・・N型MOS)う/ジスタのN ドレイノ領L
t t 、 6 t ・−・・・−N型MOS トラ
ンジスタのN+ソース領域、12.62・・・・・・N
型MOSトランジスタのゲート電極、13.63・・・
・・・Pウェル電極用P 領域% 14・・・・・・ポ
リシリコン抵抗R85115,65・・・・・・Pウェ
ル領域、16.66・・・・・・チャンネルストッパー
用P 領域、17.67・・・・・・N型半導体基板、
18.68・・・・・・N型基板寄生抵抗Rsub、
19 、69 、20 、70”=寄生う?2ルPN
P)ランジ:K タT r P + Trp’、21゜
22.71.72・・・・・・寄生ヴアーティカルNP
Nト2ンジスタT1rl 、 Trn、 23 、73
=Pウェル領域寄生抵抗Rwell、 24 、7
4・・−・P−chトランジスタのソース領域の寄生抵
抗γ”p%25175・・・・・・N−chトラ/ジス
タのソース領域の寄生抵抗r、+1゜ ポリソノコ>J欣り化 (C) 草 l 図 (b)
集積回路装置を示すもので、第1図(alはその平面図
、第1図(b)は同図(a)のA−A’線の断面図、第
1図(C)は寄生バイボーラド2ンジスタの等価回路図
である。 第2図(a)〜fc)は従来のC−MOS集積回路装置
の例を示すもので、第2図(a)はその平面図、第2図
(blは同図(alのB−B’線の断面図、第2図(C
IU寄生バイポーラトランジスタの等価回路図である。 1.51・・・・・・高電位電源端子、2.52・・・
・・・出力端子、3.53・・・・・・入力端子、4.
54・・・・・・低電位電源端子、5・・・・・・ポリ
シリ抵抗RDD16 、56・・・・・・基板電極用N
+領領域7.57・・・・・・P型MOSトランジスタ
のP+ソース領域、8.58・・・・・・PMMOsト
?ンジスタのP ドレイ/領域、9゜59・・・・・・
P型MOSトラノジスタのゲート電極、10.60・・
・・・・N型MOS)う/ジスタのN ドレイノ領L
t t 、 6 t ・−・・・−N型MOS トラ
ンジスタのN+ソース領域、12.62・・・・・・N
型MOSトランジスタのゲート電極、13.63・・・
・・・Pウェル電極用P 領域% 14・・・・・・ポ
リシリコン抵抗R85115,65・・・・・・Pウェ
ル領域、16.66・・・・・・チャンネルストッパー
用P 領域、17.67・・・・・・N型半導体基板、
18.68・・・・・・N型基板寄生抵抗Rsub、
19 、69 、20 、70”=寄生う?2ルPN
P)ランジ:K タT r P + Trp’、21゜
22.71.72・・・・・・寄生ヴアーティカルNP
Nト2ンジスタT1rl 、 Trn、 23 、73
=Pウェル領域寄生抵抗Rwell、 24 、7
4・・−・P−chトランジスタのソース領域の寄生抵
抗γ”p%25175・・・・・・N−chトラ/ジス
タのソース領域の寄生抵抗r、+1゜ ポリソノコ>J欣り化 (C) 草 l 図 (b)
Claims (1)
- 半導体基板上に異なる導電型のMOS電界効果トランジ
スタを形成したC−MOS集積回路装置に於いて、少な
くとも一方の導電型のMOS電界効果トランジスタのソ
ース電極領域と電源端子の間に抵抗体を挿入した事を特
徴とするC−MOS集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60050903A JPS61208864A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | C−mos集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60050903A JPS61208864A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | C−mos集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61208864A true JPS61208864A (ja) | 1986-09-17 |
Family
ID=12871712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60050903A Pending JPS61208864A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | C−mos集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61208864A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63140566A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-13 | Nec Corp | 相補型半導体メモリ装置 |
JP2006269902A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP60050903A patent/JPS61208864A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63140566A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-13 | Nec Corp | 相補型半導体メモリ装置 |
JPH0687498B2 (ja) * | 1986-12-02 | 1994-11-02 | 日本電気株式会社 | 相補型半導体メモリ装置 |
JP2006269902A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
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