JPH0334454A - 相補性mos技術でのラツチアツプ感度減少のための回路 - Google Patents

相補性mos技術でのラツチアツプ感度減少のための回路

Info

Publication number
JPH0334454A
JPH0334454A JP2161170A JP16117090A JPH0334454A JP H0334454 A JPH0334454 A JP H0334454A JP 2161170 A JP2161170 A JP 2161170A JP 16117090 A JP16117090 A JP 16117090A JP H0334454 A JPH0334454 A JP H0334454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
semiconductor substrate
supply potential
conductivity type
well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2161170A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernhard Wichmann
ベルンハルト、ウイツヒマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of JPH0334454A publication Critical patent/JPH0334454A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/80Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs
    • H10D84/82Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components
    • H10D84/83Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components of only insulated-gate FETs [IGFET]
    • H10D84/85Complementary IGFETs, e.g. CMOS
    • H10D84/854Complementary IGFETs, e.g. CMOS comprising arrangements for preventing bipolar actions between the different IGFET regions, e.g. arrangements for latchup prevention

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は8補性MO5技術でのラフチアツブ感度減少
のための回路に関するものである。
〔従来の技術〕
CMOSテクノロジーではラッチアップ効果の危険が知
られており、また文献に記載されている(アール、トラ
ウドマン(R,Trout+*an)、CMOSテクノ
ロジーでのラッチアップ、クルウェル・アカデミツク・
パブリッシャーズ、1986年二アール、くニラ−(R
,Miller)、集積回路用のデバイスエレクトロニ
クス、ライレイ、1986年)。
ラッチアップ効果とは、CMOS回路およびそれに起因
するpnpn構造の隣接する相補性トランジスタにより
形成される寄生サイリスタの点弧をいう、寄生サイリス
クは2つのバイポーラトランジスタから戒っており、ま
た正常な作動条件のもとでは阻止されている。第2図中
に概要を示されているように、たとえばpウェルテクノ
ロジーでは1つのウェル6のなかに1つのバーチカルn
pnトランジスタ20が、また半導体基板lのなかに1
つのラテラル水平pnp )ランリスク21が位置して
おり、一方のトランジスタのコレクタは同時に他方のト
ランジスタのベースである。相応して1つのサイリスク
が、エミッタで出力@vou?と接続されている2つの
寄生バイポーラトランジスタ22.23により形成され
得る。サイリスクの点弧は機F′喪失および回路の損傷
に通し、またそれにより擾乱、すなわち電圧ピークが端
子■5、Vオ、V工、VOII?の1つに惹起され得る
。それによって擾乱の極性符号に応して少数キャリアま
たは多数キャリアが半導体基板lまたはウェル6のなか
に注入される。
少数キャリアに起因するラッチアップ効果を抑制するた
めに、ガードリングと呼ばれる追加的なドープされた領
域を両相補性トランジスタの間に配直し、また電荷キャ
リアを吸い出すために1つの特定の電位におくことは知
られている。これは、高濃度にドープされた半導体基板
の上に低濃度にドープされた半導体層がたとえばエピタ
キシーにより被覆されており、またMOSトランジスタ
がこの高抵抗の半導体層のなかに配置されているならば
、特に有利である。その場合、少数キャリアは低濃度に
ドープされた半導体層のなかにとどまる。なぜならば、
ここで少数キャリアは高濃度にドープされた半導体基板
内よりも低い抵抗を受けるからである。
このような回路は前記のトラウドマンの文献の第167
真から知られており、また第3図中にpウェル技術を例
として示されている。高濃度にドープされたn°半導体
基板lの上に低濃度にドープされたn−エピタキシー層
2が被覆されており、このなかに第1のソース構造3、
第1のゲート4および第1のドレイン構造5から成る第
1のMOS)ランリスクが配置されている。エピタキシ
ー層2のなかのpドープされたウェル6のなかには、第
2のソース構造7、第2のゲート8および第2のドレイ
ン構造9から威る第2の相補性MOSトランジスタが配
置されている。ソースおよびドレイン構造3.5.7.
9は拡散により高4度にドープされた領域により実現さ
れている。両トランジスタのゲート4.8は1つの入力
端vlllに、またドレイン構造5.9は1つの出力端
voutに接続されている。第1のソース構造3は第1
の供給電位V、に、第2のソース構造7は第2の供給電
位V□に接続されており、この場合V、>Vオが戒り立
っている。半導体基板lはエピタキシーrM2のなかの
基板端子10を介して第1の供給電位V1に、ウェル6
はウェル端子11を介して第2の供給電位V、に接続さ
れている。追加的に拡散法により形成されたpドープさ
れた領域、ガードリング12、はガードリング端子13
を介して同じく電位V2に接続されている。ガードリン
グ12により、出力端V。U、における擾乱の際に(す
なわち■。uy>v+のときに)エピタキシー層2のな
かに注入される少数キャリア14は吸い出され、またP
ウェル6に到達しない。
高い注入された電流の際にはこのようなガードリング1
2の有効性は、少数キャリア14がガードリング12の
下縁と半導体層2、半導体基板1間の境界面との間のト
ンネル15を通ってウェル6に到達することによって減
ぜられる。その確率を減するため、このトンネル15は
小さい断面積を有していなければならず、かつ(または
)非常に長くなければならない、前者の場合には、ガー
ドリング12として作用する拡散された領域は大きくな
ければならず、かつ良好に設定可能でなければならず、
後者の場合には、拡散された領域12の横方開広がりが
大きくなければならず、ガードリング12が半導体表面
に多くの場所を必要とする。従って、両解決策は実際上
欠点と結び付いている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、出力レベルにおける大きい擾乱の際に
も基板のなかに注入された少数キャリアが高い有効性を
もって除去され、ラッチアップ効果が減ぜられる1つの
回路を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上述の!l!題を解決するため、本発明は、第1の導電
形の第1のMOS)ランリスタが相補性の第2の導電形
を有する1つの半導体基板のなかに配置されており、第
2の導電形の第2のMOS)ランリスタが半導体基板の
なかの第1の導電形を有する1つのウェルのなかに配置
されており、第1の供給電位に半導体基板および第1の
トランジスタのソース構造が接続されており、第2の供
給電位にウェルおよび第2のトランジスタのソース構造
が接続されている相補性MOS技術でのラッチアップ感
度減少のための回路において、第1のトランジスタと第
2のトランジスタとの間に第1の導電形の第3のトラン
ジスタが半導体基板のなかに配置されており、第3のト
ランジスタのゲートが第1の供給電位に接続されており
、第3のトランジスタのドレイン構造が第2の供給電位
に接続されており、第3のトランジスタのソース構造が
出力端に接続されるものである0本発明の具体的な構成
は請求項2以下にあげられている。
〔実施例〕
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。すべての図面中で同一の部分には同一の
参照符号が付されている。
第1図中に示されている本発明の実施例に対しては第3
図中と同一の基本回路が選ばれたので、以下では本発明
にとって主要な部分のみを説明する。第1のドレイン構
造5とウェル6との間に第1のトランジスタと同一の導
電形の別のドープされた領域30が第3のトランジスタ
の第3のドレイン構造として配置されており、また第2
の供給電位V8に接続されている。第1のドレイン構造
5はこの実施例では同時に第3のトランジスタの第3の
ソース構造である。さらに第1のドレイン構造5と第3
のドレイン構造30との間に、第1の供給電位■、に接
続される第3のトランジスタの第3のゲート31が設け
られている。好ましくは電位V8は接地電位(V8.と
も呼ばれる)、また電位vlは正電位(V2.とも呼ば
れる)である。
第3のトランジスタは出力@Yourにおける電位に応
じて2種類の仕方で、少数キャリア14を弱くドープさ
れた半導体層2から吸い出す課題を満足する(しきい電
圧はケイ、ホーニンガー(K、Horninger) 
、集積MOS回路、スプリンガー、1987年、第54
頁参照に記載されているようにV7と呼ばれる)。
ケースl : V’s + Vt > Vol+? >
 Ve。
第3のトランジスタはバイポーラトランジスタとして作
用し、エミッタは第3のソース構造(この実施例では第
1のドレイン構造5と同一)により、ベースは基板lま
たは半導体層2により、またコレクタは第3のドレイン
構造30により形成される。こうして、与えられている
電位はエミッタではV。u?、ベースではv、(<v0
u?)、またコレクタではVss(−0)である、この
バイポーラトランジスタは寄生ラテラルバイポーラトラ
ンジスタ23よりも約10倍大きい電流増幅を達成する
ケース2:V。uv > V s* + V r第3の
トランジスタはゲート回路のなかのpチャネルMOS)
ランリスタとして作用する。ソースとゲートとの間の電
位差は少なくともv7であり、またMOSトランジスタ
が導通状態になるような極性にされている。こうしてラ
ッチアップ効果の生起が出力端vo□における高い擾乱
の際にも回避され得る。
別の実施例: (+)  高濃度にドープされた半導体基板1の上に弱
くドープされた半導体層2を第1図中に示されているよ
うに使用することは有利であるが、本発明による回路は
、相補性MOSトランジスタが直接に1つの半導体基板
1のなかに配置されているときにも使用され得る。
(2)第3のソース構造は半導体基板1のなかの第1の
ドレイン構造5または半導体層2から隔てられ、また出
力端V。u7に接続され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による回路の1つの実施例の断面図、第
2図は寄生バイポーラトランジスタの概要が示されてい
る1つのCMOS回路の断面図、第3図はラフチアツブ
感度を減少するための従来の対策を講じられている1つ
のCMO5回路の断面図である。 l・・・半導体基板 2・・・半導体層(エピタシー層) 3・・・ソース構造 4・・・ゲート 5・・・ドレイン構造 6・・・ウェル 7・・・ソース構造 8・・・ゲート 9・・・ドレイン構造 10・・・基板端子 11・・・ウェル端子 12・・・ガードリング 13・・・ガードリング端子 14・・・少数キャリア 15・・・トンネル 23・・・ラテラルバイポーラ 30・・・ドレイン構造 31・・・ゲート トランジスタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)第1の導電形の第1のMOSトランジスタが相補性
    の第2の導電形を有する1つの半導体基板(1)のなか
    に配置されており、 第2の導電形の第2のMOSトランジスタ が半導体基板(1)のなかの第1の導電形を有する1つ
    のウェル(6)のなかに配置されており、 第1の供給電位(V_1)に半導体基板(1)および第
    1のトランジスタのソース構造(3)が接続されており
    、 第2の供給電位(V_2)にウェル(6)および第2の
    トランジスタのソース構造(7)が接続されている 相補性MOS技術でのラッチアップ感度減 少のための回路において、 第1のトランジスタと第2のトランジスタ との間に第1の導電形の第3のトランジスタが半導体基
    板(1)のなかに配置されており、第3のトランジスタ
    のゲート(31)が第 1の供給電位(V_1)に接続されており、第3のトラ
    ンジスタのドレイン構造(30)が第2の供給電位(V
    _2)に接続されており、第3のトランジスタのソース
    構造が出力端 (V_O_U_T)に接続されていることを特徴とする
    相補性MOS技術でのラッチアップ感度減少のための回
    路。 2)第3のトランジスタのソース構造(7)が第1のト
    ランジスタのドレイン構造(5)に密に隣接して配置さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の回路。 3)第3のトランジスタのソース構造が第1のトランジ
    スタのドレイン構造(5)に重なって配置されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の回路。 4)第1の導電形がp形、また第2の導電形がn形であ
    り、半導体基板(1)がnドープ、またウェル(6)が
    pドープされており、第1の供給電位(V_1)が第2
    の供給電位(V_2)よりも大きいことを特徴とする請
    求項1ないし3の1つに記載の回路。 5)第1の導電形がn形、また第2の導電形がp形であ
    り、半導体基板(1)がpドープ、またウェル(6)が
    nドープされており、第1の供給電位(V_1)が第2
    の供給電位(V_2)よりも小さいことを特徴とする請
    求項1ないし3の1つに記載の回路。 6)半導体基板(1)が高濃度にドープされており、そ
    の上に同一の導電形の低濃度にドープされた半導体層(
    2)が位置しており、半導体層(2)のなかにウェル(
    6)およびトランジスタが配置されていることを特徴と
    する請求項1ないし5の1つに記載の回路。
JP2161170A 1989-06-22 1990-06-19 相補性mos技術でのラツチアツプ感度減少のための回路 Pending JPH0334454A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3920531.2 1989-06-22
DE3920531 1989-06-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0334454A true JPH0334454A (ja) 1991-02-14

Family

ID=6383378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2161170A Pending JPH0334454A (ja) 1989-06-22 1990-06-19 相補性mos技術でのラツチアツプ感度減少のための回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5055903A (ja)
EP (1) EP0404026A3 (ja)
JP (1) JPH0334454A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8974092B2 (en) 2010-04-30 2015-03-10 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Lamp with air channel

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2751891B2 (ja) * 1995-09-29 1998-05-18 日本電気株式会社 半導体集積回路
US6657241B1 (en) 1998-04-10 2003-12-02 Cypress Semiconductor Corp. ESD structure having an improved noise immunity in CMOS and BICMOS semiconductor devices
JP4194298B2 (ja) * 2002-05-17 2008-12-10 キヤノン株式会社 情報記憶媒体、ユニット、プロセスカートリッジ、現像カートリッジおよび電子写真画像形成装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3743930A1 (de) * 1987-12-23 1989-07-06 Siemens Ag Integrierte schaltung mit "latch-up"-schutzschaltung in komplementaerer mos-schaltungstechnik
JPS4836975B1 (ja) * 1967-12-06 1973-11-08
JPS5153483A (ja) * 1974-11-06 1976-05-11 Hitachi Ltd
JPS58170047A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 Fujitsu Ltd 半導体装置
JPS60123053A (ja) * 1983-12-07 1985-07-01 Hitachi Micro Comput Eng Ltd 半導体装置
US4647956A (en) * 1985-02-12 1987-03-03 Cypress Semiconductor Corp. Back biased CMOS device with means for eliminating latchup
JPH0654797B2 (ja) * 1986-08-06 1994-07-20 日産自動車株式会社 Cmos半導体装置
KR920000635B1 (ko) * 1987-01-28 1992-01-17 가부시키가이샤 도시바 반도체집적회로장치
IT1217104B (it) * 1987-03-03 1990-03-14 Sgs Microelettronica Spa Circuito integrato cmos a due alimentazioni con un transistore mos integrato di protezione contro il <<latch-up>>.
US4881105A (en) * 1988-06-13 1989-11-14 International Business Machines Corporation Integrated trench-transistor structure and fabrication process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8974092B2 (en) 2010-04-30 2015-03-10 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Lamp with air channel

Also Published As

Publication number Publication date
EP0404026A2 (de) 1990-12-27
EP0404026A3 (de) 1991-07-10
US5055903A (en) 1991-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2938571B2 (ja) 集積回路のためのscr静電放電保護
JP3342918B2 (ja) 集積回路における静電的放電に対してパッドを保護するためのダイオード構造
US4647956A (en) Back biased CMOS device with means for eliminating latchup
JPH0240221B2 (ja)
GB1401158A (en) Monolithic semiconductor structure
US6320232B1 (en) Integrated semiconductor circuit with protective structure for protection against electrostatic discharge
JPH07283405A (ja) 半導体装置の保護回路
JPH0821680B2 (ja) 集積回路
US5814865A (en) Bimodal ESD protection for DRAM power supplies and SCRs for DRAMs and logic circuits
US6215135B1 (en) Integrated circuit provided with ESD protection means
US4622573A (en) CMOS contacting structure having degeneratively doped regions for the prevention of latch-up
US3798514A (en) High frequency insulated gate field effect transistor with protective diodes
US5357126A (en) MOS transistor with an integrated protection zener diode
GB875674A (en) Improvements in or relating to semiconductive devices
US4320409A (en) Complementary field-effect transistor integrated circuit device
KR0136595B1 (ko) 상보형 mos 회로기술을 이용한 래치업 방지회로를 가진 집적회로
JPH0334454A (ja) 相補性mos技術でのラツチアツプ感度減少のための回路
GB1232486A (ja)
US6084272A (en) Electrostatic discharge protective circuit for semiconductor device
JPS5921170B2 (ja) Mos型半導体装置
US6144066A (en) Protection of the logic well of a component including an integrated MOS power transistor
JPH044755B2 (ja)
CA1289267C (en) Latchup and electrostatic discharge protection structure
US6781804B1 (en) Protection of the logic well of a component including an integrated MOS power transistor
JPH04335570A (ja) 半導体装置