JPS61263260A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61263260A
JPS61263260A JP60105502A JP10550285A JPS61263260A JP S61263260 A JPS61263260 A JP S61263260A JP 60105502 A JP60105502 A JP 60105502A JP 10550285 A JP10550285 A JP 10550285A JP S61263260 A JPS61263260 A JP S61263260A
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JP
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conductivity type
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type
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transistor
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Shigehisa Wakamatsu
若松 茂久
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    • 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

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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〕 本発明は相補型MOS回路を含む半導体装置に関する、 〔従来の技術〕 最近、相補型MOS回路を含む半導体装置を1”]’ 
Lレベルの入出力レベルで使用し、かつ高速動作で用い
る場合がメモリを始めとして汎用プロセゾブあるいはゲ
ートアレイなど非常に多くなってき九。特に、相補型M
08回路でTTL回路を直接駆動する場合、TTL回路
を含む装置内で発生する電源ノイズや反射によるノイズ
が相補型MOS回路の出力バッファに直接印加され、相
補型MOS回路の欠点であるラッテアップを容易に引起
すことがしばしば起ってき几、またさらにスゲーリノグ
による半導体技術の進歩により、より微細化が進めば相
補型MOS回路自身の性能も向上し、特に相補型MOS
回路の遅延時間は1〜2n8程度が達成できる様になっ
てき九。しかしながら、高速性が可能となると、相補型
MOS回路自身の電源インピーダンスの制約から、外部
ノイズ以外にも半導体回路自身のノイズによるラッチア
ップが引起されることが起りてきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第2図は従来の相補型MOS回路の一例の回路図である
この回路はPチャ7ネル型トランジスタ51とNチャン
ネル型トランジスタ52とで構成される。
出力端子54が高レベル出力のとき、ノイズがこの端子
に発生したとする。これによりバイポーラ型のPNP蚕
生トランジスタ55が動作しトランジスタに電流が流れ
る。このPNP寄生トランジスタ55のコレクタ電流は
、インピーダンス59を通り、GND端子に流れる。こ
のとき、インピーダンス59に順方向電圧以上の電圧が
発生すると、バイポーラ型NPN寄生トランジスタ57
が動作し、このトランジスタのコレクターB[によりイ
ンピーダンス58に順方向電圧以上の電圧が発生すると
、バイポーラ型PNP寄生トランジスタ56が動作し、
寄生トランジスタ55が動作しなくても寄生トランジス
タ56と57でいわゆるPNPNのスイッチがオノしラ
ッチアップになってしまう。
第3 図(at 、 (b)tf従来ノ相補型MOS回
路の一例を半導体に形成し比ものの平面図及び断面図で
ある、 P型半導体基板300にN型領域301を設け、このN
型領域301の中にP型トランジスタのソース、ドレイ
7領域305t−形成しVDD電位にドレイ7を極のコ
ンタクト306が接続されている。
またN型/lう7ジスタのソース、ドレイン領域313
のドレイン電極のコンタクト3111CGND電位が接
続されている。
第2図で説明し九寄生イ/ビーダンス58は第3図(a
) 、 (blの寄生インピーダンス327に相当し、
同様に寄生イアビーダンス59は寄生インピーダンス3
29に相当する。従って、寄生インピーダンス329に
順方向電圧以上の電圧が発生すると第2図の寄生トラン
ジスタ57が動作し、このトランジスタのコレクタ電流
によりインピーダンス327にIlj方向電圧以上の電
圧が発生すると寄生トランジスタ56(第2図)が動作
し、ラッチアップを起してしまう。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、ラッチアップを
起さない相補型MOS回路を有する半導体装置を提供す
ることにある。
c問題点を解決するための手段〕 本発明の半導体装置は、一導電型半導体基板に設けられ
た逆導電型領域と、該逆導電型領域内反゛  び該逆導
電型領域以外の一導電型領域のそれぞれに少くとも1個
設けられたー導電型MOSトをンジスタ及び逆導電型M
oSトランジスタと、前記半導体基板を覆う絶縁膜と、
前記逆導電型領域内で前記−導′vt型MOSトランジ
スタの各々の周囲を囲むように前記絶縁膜に設けられ几
第1の開孔部と、前記一導電型領域内で前記逆導電型M
OSトランジスタの各々の周囲を囲むように前記絶縁膜
に設けられた第2の開孔部と、前記第1の開孔部と前記
一導電型MOSトランジスタのソース(ま712:はド
レイン)領域とに接伏し、かつ前記一導電型MOS)う
/ジスタのドレイン(またはソース)領域とは常に逆バ
イアスとなる電位源に接続する第1の金属配線と、前記
izの開孔部と前記逆導電型MOSトランジスタのドレ
イン(またはソース)領域とに接続し、かつ前記逆導電
型MOSトランジスタのソース(またはドレイン)領域
とは常に逆バイアスとなる電位源に接続する第2の金属
配線とを含んで構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図(al 、 (blは本発明の一実施例の平面図
及び断面図である。
P型半導体基板100にN型領域101  ’i設け、
その中にP型トランジスタのソース、ドレイン領域10
5を形成し、vDD電位にドレイン電極のコンタクト部
106が接げされる。N型トランジスタのソース、ドレ
イン領域113は半導体基板100に形成する。絶縁膜
を介してゲート103IIO91に設ける。また、絶縁
膜を被着し、コンタクト部102,106,107,1
08,111.112用の窓あけし、金属配線104,
110,114 。
115を形成する。
第2図で説明しt寄生インピーダンス58は寄生インピ
ーダンス127に、寄生インピーダンス59は寄生イン
ピーダンス129に相当する。
この実施例が従来と異なる点は、P型及びN型トランジ
スタのそれぞれの周囲をコンタクト部102.108及
び金属配線104,110で囲んでいること、及び金属
配線104,110が金属配線114と常に逆バイアス
となる電位源に接続しであることである。例えば、金属
配線104がソース領域のコンタクト部106に接続し
ているとき、ドレイン領域のコンタクト部107に接続
している金属配線115とは常に逆バイアスにされる。
このようにしtことにより、従来品と比べて、作用、効
果の点でどのように異なるかについて説明する。
今、第1図(al 、 (bl及び第3図(a) 、 
(blのP型MOSトラ/ジスタ及びN型MOSトラン
ジスタの素子寸法は同一に設計され、かつ半導体基板の
比抵抗。
N型領域の比抵抗も同一に設計されているものとする、
従って、寄生バイポーラトランジスタ55゜56.57
は同一の電流増幅率を有する。さらに、P型MOSトラ
ンジスタのソース、ドレイン領域105.305とN型
MOSトランジスタのソース。
ドレイン領域113.313との距離も同一に設計され
ているとする。その距離を500μmとする。
ま九、第1図の如くN型領域101のコンタクト部10
2と基板領域のコンタクト部108の距離は200μm
になる。一方、従来の設計方式によると第3図の如く逆
導電型領域301のコンタクト部302と基板領域のコ
ンタクト部308との距離は1100μmになる。
今、基板の層抵抗をiKQ/口、N属領域O層抵抗’e
500Ωとすると、寄生インピーダンス127゜129
.327.329はそれぞれ300Ω、125Ω、 2
 KG 、 500Ω程度になる。バイポーラトランジ
スタ55,56.58のコレクター電流を4mA 、4
mA 、0.5mAとすると寄生インピーダンス(2)
lE圧Vat2y * VR129* Vaaz7t 
VRJ29 triVRxz7=150mV    V
Rtz9=500mVVaaz7=lOOOrnV  
 VRsz*=2000mVとなり、従来の相補型MO
S回路では寄生バイポーラトランジスタがオノ状態にな
りラッチアップを起すが1本発明による相補型MOS回
路での寄生バイポーラトランジスタはオノ状態とならず
ラッチアップを起さない。この説明はパターン設計上の
任意の相補型MOS回路を抽出しているので設計上の距
離は本発明による実施例と従来型との差は相対的に変ら
ないことは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明し友ように本発明は、プロセス条件、およびM
OS型トランジスタの性能を変えることなく、容易にラ
ッテアップを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(at 、 (blは本発明の一実施例の平面図
及び断面図、第2図は従来の相補型MOS回路の一例の
回路図、第3図(a) 、 (blは従来の相補型MO
S回路の一例を半導体に形放しtものの平面図及び断面
図である。 50・・・・・・寄生素子群、51・・・・・・P型M
OS)ラノジスタ、52・・・・・・N型MOSトラン
ジスタ、53・・・・・・入力端子、54・・・・・・
出力端子、55,56゜57・・・・・・寄生バイポー
ラトランジスタ、58.59・・・・・・寄生インピー
ダンス、100・・・・・・P型半導体基板、101・
・・・・・N型領域、102・・・・・・コンタクト部
、103・・・・・・ゲート、lo4・・・・・・金属
配線、105・・・・・・ソース、ドレイン領域、10
6,107,108・・・・・・コンタクト部、109
・・・・・・ゲート、11o・・団・金属配線、111
,112・・・・・・コンタクト部、113・・・・・
・ソース、ドレイン領域、114,115・・・・・・
金属配線、127,129・・・・・・寄生イ/ビーダ
7ス、300・・・・・・P型半導体基板、301・・
・・・・N型領域、302・・・・・・コンタクト部、
303・・・・・・ゲート、304・・・・・・金属配
線% 305・・・・・・ソース、ドレイン領域、30
6.307.308・・・・・・コンタクト部、309
・・・・・・グー)、310・・・・・・金属配線、3
11,312・・・・・・コンタクト部、313・・・
・・・ソース、ドレイン領域、327,329・・・・
・・寄生イノビーダノス。 代理人 弁理士  内 原   晋;\°)−−に\□
、′、゛、S′−ノ \−一・′ 茅 l 凹 第 2WJ 茅 3 圀

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一導電型半導体基板に設けられた逆導電型領域と、該逆
    導電型領域内及び該逆導電型領域以外の一導電型領域の
    それぞれに少くとも1個設けられた一導電型MOSトラ
    ンジスタ及び逆導電型MOSトランジスタと、前記半導
    体基板を覆う絶縁膜と、前記逆導電型領域内で前記一導
    電型MOSトランジスタの各々の周囲を囲むように前記
    絶縁膜に設けられた第1の開孔部と、前記一導電型領域
    内で前記逆導電型MOSトランジスタの各々の周囲を囲
    むように前記絶縁膜に設けられた第2の開孔部と、前記
    第1の開孔部と前記一導電型MOSトランジスタのソー
    ス(またはドレイン)領域とに接続し、かつ前記一導電
    型MOSトランジスタのドレイン(またはソース)領域
    とは常に逆バイアスとなる電位源に接続する第1の金属
    配線と、前記第2の開孔部と前記逆導電型MOSトラン
    ジスタのドレイン(またはソース)領域とに接続し、か
    つ前記逆導電型MOSトランジスタのソース(またはド
    レイン)領域とは常に逆バイアスとなる電位源に接続す
    る第2の金属配線とを含むことを特徴とする半導体装置
JP60105502A 1985-05-17 1985-05-17 半導体装置 Expired - Lifetime JPH0746717B2 (ja)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5098791A (ja) * 1973-12-27 1975-08-06
JPS5685851A (en) * 1979-12-17 1981-07-13 Oki Electric Ind Co Ltd Complementary mos type semiconductor device
JPS58122462U (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 三洋電機株式会社 半導体装置
JPS58124953U (ja) * 1981-09-18 1983-08-25 三洋電機株式会社 半導体集積回路装置
JPS58202573A (ja) * 1982-05-21 1983-11-25 Fujitsu Ltd 半導体集積回路装置

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