JPH03116864A - Cmos半導体集積回路装置 - Google Patents

Cmos半導体集積回路装置

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JPH03116864A
JPH03116864A JP1254355A JP25435589A JPH03116864A JP H03116864 A JPH03116864 A JP H03116864A JP 1254355 A JP1254355 A JP 1254355A JP 25435589 A JP25435589 A JP 25435589A JP H03116864 A JPH03116864 A JP H03116864A
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    • H10D84/85Complementary IGFETs, e.g. CMOS
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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CMO8半導体a積回路装置に関し、特に、C
MOSバッファ回路における充放電電流によって起こさ
れる、装置内の他のCMO3回路の誤動作を防止したC
MOS半導体集積回路装置に関する。
[従来の技術] 従来のCMOS半導体集積回路装置の断面図を第3図(
a)に、そのCMOSバッファ回路32部分の等価回路
を第3図(b)に示す。第3図(a)において、p型半
導体基板3o内にはn型ウェル31が形成されている。
CMOSバッファ回路32を構成する一方のトランジス
タ、nチャネルMOSトランジスタ(以下、nMO8と
記す)Qnはp型半導体基板3o上に形成され、他方の
トランジスタ、pチャネルMOSトランジスタ(以下、
PMOSと記す)Qpは、n型ウェル31内に形成され
ている。また、p型半導体基板3゜上には他のCMO3
回路36を構成するnMO3Qn’が形成されている。
p型半導体基板30に基板電位を与えるためのp+型領
領域37、n M OS Q nのソース領域とともに
接地配線34によって接地電源GNDに接続され、また
、nウェルにウェル電位を与えるためのn1型領域38
はpMO3Qpのソース領域とともに電源配線33を介
して電源Vccに接続されている6通常、基板電位ある
いはウェル電位を安定化させるために、基板あるいはウ
ェルは複数個所において接地配線あるいは電源配線と接
続される。特に、CMOSバッファ回路を構成する0M
O3の近傍では、CMO5回路に特有のラッチアップ現
象が発生し易いので、これを防止するために、多数の点
で接続されている。
CMOSバッファ回路32を構成するpMO8とnMO
Sとのドレイン領域は出力配線3つを介して負荷に接続
されている。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のCMOS半導体集積回路装置におけるC
MOSバッファ回路は、その性質上、大きな負荷を駆動
しなければならない場合が多い。
この時このCMOSバッファ回路が接続されている電源
配線、接地配線には、負荷への充放電電流が流れる。こ
の電流は、負荷の大きさに比例して大きくなり、特に外
部負荷を駆動する出力バッファが接続されている電源配
線、接地配線では充放電電流は非常に大きなものとなる
。而して、これらの配線には抵抗、インダクタンスがあ
るので、上記した電流か流れると電圧降下、電位上昇を
起こす。特に、CMOSバッファ特有のスパイク性の貫
通電流、急峻な充放電電流の立ち上がり、立ち下りは、
インダクタンスによる大きな逆起電力を発生させる6す
なわち、電源配線、接地配線の電位が、CMOSバッフ
ァ動作時に大きく変動(いわゆる電源ノイズ)する。こ
の変動の幅は電源電圧の数10%にも達することがある
。しかし、CMOSバッファはソース電位の変動に対す
る入力電位の余裕度が大きいので、電源電圧の数10%
程度の変動では誤動作に至らない。
ところが、この接地配線34に接続されたp+型領領域
37、p型半導体基板3oを介して、すなわち、基板抵
抗Rsubを介して別の場所に形成されたp1型領域3
7′と接続されている。この経路を介して上述した電源
ノイズ、この場合はGNDノイズが、ノイズ源であるC
MOSバッファ回路32以外の別の回路へ伝播する。こ
の事情を第3図(c)に示す。いま、CMOSバッファ
回路32が負荷容量CLの充電電荷を放電させるべく動
作したとする。放を電流は、このバッファ回路が接続し
ている接地配線34を介して接地電源へ流れ込むが、こ
の電流は配線の抵抗成分Rならびにインダクタンス成分
りによりp+型領領域37電位を上昇させる。このため
、基板抵抗Rsubにより電気的に結合されている別の
CMO8回路36へ電流12が分岐する。この電流12
はCMO8回路37の接地配線34′の抵抗、インダク
タンス成分によってnMO8Qn’のソース領域および
p+型領領域37′電位を変動させる。このときにCM
O8回路36がセンスアンプ等の微小電流、電圧を検出
する回路である場合にはこの回路は誤動作を起こす。
[課題を解決するための手段] 本発明は、p(n)型半導体基板上にn (p)MOS
が、そして、n(p)型ウェル領域にp〈n ) M 
OSが形成されているCMO3半導体集積回路装置にお
いて、p(n)型半導体基板に基板電位を与える基板電
位配線と、n<p)MOSのソース領域に接続されるソ
ース電位配線とが別個の配線によって構成され、そして
、基板電位配線とソース電位配線とは一箇所において抵
抗を介して接続されたものである。
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図(a)は、本発明の一実施例を示す断面図であり
、第1図(b)は、その等価回路図である。第1図にお
いて、第3図の従来例の部分に相当する部分には下1桁
が共通する参照番号が付されているので重複した説明は
省略するが、本実施例の第3図の従来例と相違する点は
、CMOSバッファ回路12のQnのソース領域は接地
配線14を介して接地電源G N Dに接続されるが、
p型半導体基板10に基板電位を与えるためのp4型領
域17は、接地配線14とは異なる基板電位配線15に
接続され、そして基板電位配線15が抵抗Rを介して接
地配線14に接続されている点である。
次に、この実施例装置の回路動作について第1図(c)
を参照して説明する。いま、CMOSバッファ回路12
が負荷容量CLの充電電荷を放電するものとすると、放
電電流iが接地配線14を介して接地電源GNDへ流れ
込む、接地配線14には抵抗rとインダクタンスlが存
在するので、接地配線14には電流の大きさ、電流の時
間変化量に応じた電位変動が発生する。しかし、本実施
例のCMOSバッファ回路においては、接地配線14と
基板電位配線15とが独立しているので。
上記接地配線における電位変動は、半導体基板10へは
伝播しない、したがって、他のCMOS回路16の基板
電位が変動することはなくなり、基板電位の変動に起因
する誤動作が発生する恐れはなくなる。なお、基板電位
配線15は抵抗Rを介して一箇所で接地配線14へ接続
されるが、この抵抗Rは接地配線14からの動作電流の
逆流防止用である。
第2図(a>は、本発明の他の実施例を示す断面図であ
り、第2図(b)はその等価回路図である。本実施例に
おいては、n型半導体基板20上にCMOSバッファ回
路22のpMO5Qf)が、また、基板20内に設けら
れたp型ウェル21上にはCMOSバッファ回路22の
nMO8Qnが形成されている。そして、nMO3Qn
のソース領域とウェル電位を与えるためのp+型領領域
27は接地配線24によって接地電源GNDに接続され
、ρMO3Qpのソース領域は電源配線23を介して電
源VCCに接続されている。また、n型半導体基板に形
成されたn4型領域28は基板電位配線25に接続され
、該基板電位配線25は一箇所におい七抵抗Rによって
電源配線23に接続されている。そして、両トランジス
タのドレインは出力配線29を介して負荷に接続されて
いる。
この実施例の回路においては、負荷容量CLを充電する
時、その充電電流が引き起こす電源配線23の電位変動
を、この配線から基板電位配線25を分離することによ
り、n型半導体基板内に伝播させないようにしている。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、CMO8半導体集積回
路装置において、ソース領域が接続される接地配線(ま
たは電源配線)を基板電位を与えるための基板電位配線
とを別個の配線で構成したものであるので、本発明によ
れば、回路動作によってトランジスタ内を流れる電流が
基板内に流入させないようにすることができる。従って
、本発明によれば、回路動作によって基板電位が変動す
ることがなくなり、集積回路装置内における各回路部の
動作を安定化させることができる。特に、微小電流、微
小電圧を取り扱う回路部では誤動作を起こす恐れがなく
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図<a)は、本発明の一実施例を示す断面図、第1
図(b)は、その等価回路図、第1図(C)は、その動
作説明図、第2図(a)は、本発明の他の実施例を示す
断面図、第2図(b)は、その等価回路図、第3図(a
)は、従来例を示す断面図、第3図(b)は、その等価
回路図、第3図(c)は、その動作説明図である。 10.30・・・n型半導体基板、 20・・・n型半
導体基板、 11.31・・・n型ウェル、 21・・
・p型ウェル、 12.22.32 ・CM OSバッ
ファ回路、 13.23.33・・・電源配線、 14
.24.34.34′・・・接地配線、 15.2ら、
35・・・基板電位配線、  16.36・・・他の0
M08回路、 17.27.37・・・p+型領領域1
8.28.38・・・n”型領域、 19.29.39
・・・出力配線、 Ct・・・負荷容量、 GND・・
・接地電源、 Qn・・・nチャネルMO8トランジス
タ、 Qp・・・pチャネルMOSトランジスタ、R・
・・抵抗、 Rsub・・・基板抵抗、 Vcc・・・
電源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1導電型半導体基板内に形成された第1種のMOSト
    ランジスタと、第2導電型半導体領域内に形成された第
    2種のMOSトランジスタとを具備するCMOS半導体
    集積回路装置において、前記第1導電型半導体基板に接
    続され該基板に基板電位を与える第1の配線と、前記第
    1種のMOSトランジスタのソース領域を電源または接
    地電源へ接続する第2の配線とが別個の配線によって構
    成され、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線とが抵
    抗を介して接続されていることを特徴とするCMOS半
    導体集積回路装置。
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