JPH0638475B2 - 相補型電界効果トランジスタ装置 - Google Patents
相補型電界効果トランジスタ装置Info
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- JPH0638475B2 JPH0638475B2 JP61026292A JP2629286A JPH0638475B2 JP H0638475 B2 JPH0638475 B2 JP H0638475B2 JP 61026292 A JP61026292 A JP 61026292A JP 2629286 A JP2629286 A JP 2629286A JP H0638475 B2 JPH0638475 B2 JP H0638475B2
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- Japan
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/80—Integrated 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
- H10D84/82—Integrated 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
- H10D84/83—Integrated 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]
- H10D84/85—Complementary IGFETs, e.g. CMOS
- H10D84/854—Complementary 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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は相補型電界効果トランジスタ装置(以下、CM
OSトランジスタという)に係わり、特に、CMOSト
ランジスタの構造上必然的に形成される寄生サイリスタ
のラッチアップ現状の防止を図ったCMOSトランジス
タの構造に関する。
OSトランジスタという)に係わり、特に、CMOSト
ランジスタの構造上必然的に形成される寄生サイリスタ
のラッチアップ現状の防止を図ったCMOSトランジス
タの構造に関する。
第4図はCOMSトランジスタの構造を示す断面図であ
り、n型基板1にP型のウエル2,3が形成されてい
る。ウエル2,3には配線とのオーミック接触用P+領
域4,5とソース・ドレイン領域となるn+領域6,7
(ただし、それぞれソース領域とドレイン領域との一方
のみ示してあり、以下同じ)が形成されており、P+領
域4とn+領域とはグランド電位にP+領域5とn+領
域7とは負電位Vssに接続されている。一方、n型基板
1にもソース・ドレイン領域となるP+領域8とオーミ
ック接触用n+領域9とが形成されており、これらP+
領域8とn+領域9とは正電位Vccに接続されている。
り、n型基板1にP型のウエル2,3が形成されてい
る。ウエル2,3には配線とのオーミック接触用P+領
域4,5とソース・ドレイン領域となるn+領域6,7
(ただし、それぞれソース領域とドレイン領域との一方
のみ示してあり、以下同じ)が形成されており、P+領
域4とn+領域とはグランド電位にP+領域5とn+領
域7とは負電位Vssに接続されている。一方、n型基板
1にもソース・ドレイン領域となるP+領域8とオーミ
ック接触用n+領域9とが形成されており、これらP+
領域8とn+領域9とは正電位Vccに接続されている。
したがって、n+領域7とPウエル3とn型基板1とP
+領域8とで寄生サイリスタが形成される。
+領域8とで寄生サイリスタが形成される。
かかる構成のCMOSトランジスタにあっては、電源投
入時にグランド電位、負電位Vss,正電位Vccの順に電
位が固定されると寄生サイリスタのラッチアップ現象が
発生する。すなわち、グランド電位の固定によりウエル
2にグランド電位が供給された後、負電位Vssが固定す
ると、フローティング状態のn型基板1は、基板1とウ
エル3との接合容量により負電位Vss近くまで電圧が低
下する。その結果、n型基板1とウエル2とが順方向バ
イアスになり、ウエル2から基板に多量のホールが流入
する。このホールはさらにウエル3に流入し、負電位V
ssに接続されているP+領域5に達する。その結果、P
+領域5近傍の電位が上昇し、今度は、ウエル3とn型
基板1とが順方向にバイアスされて、基板1には過剰エ
レクトロンが蓄積される。この状態で正電位Vccが固定
されると、過剰エレクトロンはP+領域8に流入し、P
+領域8からn型基板1にホールが流入して寄生サイリ
スタが点弧される。
入時にグランド電位、負電位Vss,正電位Vccの順に電
位が固定されると寄生サイリスタのラッチアップ現象が
発生する。すなわち、グランド電位の固定によりウエル
2にグランド電位が供給された後、負電位Vssが固定す
ると、フローティング状態のn型基板1は、基板1とウ
エル3との接合容量により負電位Vss近くまで電圧が低
下する。その結果、n型基板1とウエル2とが順方向バ
イアスになり、ウエル2から基板に多量のホールが流入
する。このホールはさらにウエル3に流入し、負電位V
ssに接続されているP+領域5に達する。その結果、P
+領域5近傍の電位が上昇し、今度は、ウエル3とn型
基板1とが順方向にバイアスされて、基板1には過剰エ
レクトロンが蓄積される。この状態で正電位Vccが固定
されると、過剰エレクトロンはP+領域8に流入し、P
+領域8からn型基板1にホールが流入して寄生サイリ
スタが点弧される。
このようにして寄生サイリスタが点弧しラッチアップ現
象が生じると、大電流が流れ配線等が溶断されるので、
従来はウエル2,3間の距離およびウエル3とP+領域
8との距離を大きく設定し、その間の基板抵抗を大きく
してエレクトロン、ホールの移動を阻止していた。
象が生じると、大電流が流れ配線等が溶断されるので、
従来はウエル2,3間の距離およびウエル3とP+領域
8との距離を大きく設定し、その間の基板抵抗を大きく
してエレクトロン、ホールの移動を阻止していた。
しかしながら、上記従来のCMOSトランジスタ装置に
あっては、ラッチアップ現象を防止するためにウエル間
の間隔を大きく設定していたので、各CMOSトランジ
スタの基板上の占有面積が大きくなり、高集積化が図れ
ないという問題点があった。
あっては、ラッチアップ現象を防止するためにウエル間
の間隔を大きく設定していたので、各CMOSトランジ
スタの基板上の占有面積が大きくなり、高集積化が図れ
ないという問題点があった。
それで、本発明は、耐ラッチアップ特性に優れ、かつ、
高集積化の可能な正負二電源使用のCMOSトランジス
タ装置を提供することを目的としている。
高集積化の可能な正負二電源使用のCMOSトランジス
タ装置を提供することを目的としている。
第1基準電位が供給される第1導伝型の半導体基板と、
該半導体基板の表面部に形成され第1基準電位と異なる
第2基準電位が供給される第2導電型の第1ウエル領域
と、該第1ウエル領域から離隔した半導体基板の表面部
に形成され第1基準電位と第2基準電位との中間電位が
供給される第2導電型の第2ウエル領域とを有する相補
型電界効果トランジスタ装置において、前記第2ウエル
領域に対向する第1ウエル領域の境界領域に高濃度の第
2導電型領域を形成し該第2導電型領域に第2基準電位
を供給したことを要旨とする。
該半導体基板の表面部に形成され第1基準電位と異なる
第2基準電位が供給される第2導電型の第1ウエル領域
と、該第1ウエル領域から離隔した半導体基板の表面部
に形成され第1基準電位と第2基準電位との中間電位が
供給される第2導電型の第2ウエル領域とを有する相補
型電界効果トランジスタ装置において、前記第2ウエル
領域に対向する第1ウエル領域の境界領域に高濃度の第
2導電型領域を形成し該第2導電型領域に第2基準電位
を供給したことを要旨とする。
上記構成に係わる相補型電界効果トランジスタ装置にあ
っては、第2ウエル領域が中間電位に固定された後、半
導体基板がフローティング状態のまま第1ウエル領域が
第2基準電位に固定されると、半導体基板から第1導電
型のキャリヤが第2ウエル領域に注入され、第2ウエル
領域から基板に注入された第2導電型のキャリヤが第1
ウエル領域に流れる。しかしながら、該第2導電型のキ
ャリヤは第2基準電位に接続された第2導電型領域に吸
収され、第1ウエル領域の電位を変動させないので第1
ウエル領域と半導体基板とが順方向にバイアスされるこ
とがなく、寄生サイリスタは点弧されることがない。こ
のように、本発明は第2ウエル領域から第1ウエル領域
に第2導電型キャリヤの流入を前提としているので、こ
れらウエル領域の間隔を狭くすることができ、集積度の
向上を図ることができる。
っては、第2ウエル領域が中間電位に固定された後、半
導体基板がフローティング状態のまま第1ウエル領域が
第2基準電位に固定されると、半導体基板から第1導電
型のキャリヤが第2ウエル領域に注入され、第2ウエル
領域から基板に注入された第2導電型のキャリヤが第1
ウエル領域に流れる。しかしながら、該第2導電型のキ
ャリヤは第2基準電位に接続された第2導電型領域に吸
収され、第1ウエル領域の電位を変動させないので第1
ウエル領域と半導体基板とが順方向にバイアスされるこ
とがなく、寄生サイリスタは点弧されることがない。こ
のように、本発明は第2ウエル領域から第1ウエル領域
に第2導電型キャリヤの流入を前提としているので、こ
れらウエル領域の間隔を狭くすることができ、集積度の
向上を図ることができる。
第1図乃至第2図は本発明の一実施例を示す図であり、
図中、従来例と同一構成には同一符号のみ付し説明は省
略する。図において、10は高濃度のP型不純物領域を
示しており、これらP+領域10はPウエル2に対向す
るウエル3の境界領域に互に約50μm、離隔して設け
られている。これらP+領域10はアルミ配線11でn
+領域7,P+領域5と共に負電位に接続されている。
図中、従来例と同一構成には同一符号のみ付し説明は省
略する。図において、10は高濃度のP型不純物領域を
示しており、これらP+領域10はPウエル2に対向す
るウエル3の境界領域に互に約50μm、離隔して設け
られている。これらP+領域10はアルミ配線11でn
+領域7,P+領域5と共に負電位に接続されている。
したがって、Pウエル2が接地電位に固定された後、P
ウエル3が付電位に固定され、フローティング状態の半
導体基板1からエレクトロンがPウエル2に注入され、
Pウエル2からはホールが基板1を通りウエル3に流入
しても、該ホールはP+領域10に吸収される。その結
果、Pウエル3の電位は上昇せず、Pウエル3と基板1
とが順方向バイアスになることがない。よって、寄生サ
イリスタは点弧されず、ラッチアップ現象も生じない。
ウエル3が付電位に固定され、フローティング状態の半
導体基板1からエレクトロンがPウエル2に注入され、
Pウエル2からはホールが基板1を通りウエル3に流入
しても、該ホールはP+領域10に吸収される。その結
果、Pウエル3の電位は上昇せず、Pウエル3と基板1
とが順方向バイアスになることがない。よって、寄生サ
イリスタは点弧されず、ラッチアップ現象も生じない。
第3図は一実施例の変形例であり、P+領域10をウエ
ル3の境界に沿って細長く形成している。その結果、ア
ルミ配線11とのコンタクトを減少させることができ
る。
ル3の境界に沿って細長く形成している。その結果、ア
ルミ配線11とのコンタクトを減少させることができ
る。
第1図は本発明の一実施例の概略断面図、第2図は第1
図の平面図、第3図は一実施例の変形例の平面図、第4
図は従来例の概略断面図、第5図はラッチアップ現象を
説明するための断面図である。 1……半導体基板、2……第2ウエル、3……第3ウエ
ル、10……第2導電型領域、Vcc……第1基準電位、
Vss……第2基準電位、GND……中間電位。
図の平面図、第3図は一実施例の変形例の平面図、第4
図は従来例の概略断面図、第5図はラッチアップ現象を
説明するための断面図である。 1……半導体基板、2……第2ウエル、3……第3ウエ
ル、10……第2導電型領域、Vcc……第1基準電位、
Vss……第2基準電位、GND……中間電位。
Claims (1)
- 【請求項1】第1基準電位が供給される第1導電型の半
導体基板と、該半導体基板の表面部に形成され第1基準
電位とは異なる第2基準電位が供給される第2導電型の
第1ウエル領域と、該第1ウエル領域から離隔した半導
体基板の表面部に形成され第1基準電位と第2基準電位
との中間電位が供給される第2導電型の第2ウエル領域
とを有する相補型電界効果トランジスタ装置において、
前記第2ウエル領域に対向する第1ウエル領域の境界領
域に高濃度の第2導電型領域を形成し該第2導電型領域
に第2基準電位を供給したことを特徴とする相補型電界
効果トランジスタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026292A JPH0638475B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 相補型電界効果トランジスタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026292A JPH0638475B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 相補型電界効果トランジスタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183556A JPS62183556A (ja) | 1987-08-11 |
| JPH0638475B2 true JPH0638475B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=12189233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026292A Expired - Fee Related JPH0638475B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 相補型電界効果トランジスタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638475B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2783191B2 (ja) * | 1995-06-15 | 1998-08-06 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の保護回路 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61026292A patent/JPH0638475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62183556A (ja) | 1987-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |