JPH065709B2 - CMOS integrated circuit - Google Patents
CMOS integrated circuitInfo
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCMOS集積回路に関し、特に耐ラッチアップ
性を有するCMOS集積回路に関する。The present invention relates to a CMOS integrated circuit, and more particularly to a CMOS integrated circuit having latch-up resistance.
従来、CMOS集積回路においては、外部雑音によりラ
ッチアップの発生が問題となっており、I/Oバッファー
の設計には特別の注意が払われていた。Conventionally, the occurrence of latch-up due to external noise has been a problem in CMOS integrated circuits, and special attention has been paid to the design of I / O buffers.
ラッチアップ対策の一例としては、Pチヤネルトランジ
スタとNチヤネルトランジスタの間隔を離す事が一般に
行われており、それに加えて基板の電位を固定するため
に基板と同じ導電型の不純物拡散層領域でPチヤネル及
びNチヤネルの各トランジスタ領域を取り囲んでいた。As an example of the latch-up measure, it is common practice to separate the P-channel transistor and the N-channel transistor from each other. It surrounded the transistor regions of the channel and N channel.
上述した従来のCMOS集積回路のI/Oバッファーのう
ち特に出力バッファーにおいてはPチヤネルトランジス
タ領域とNチヤネルトランジスタ領域を離すために、ボ
ンディングパッドの両側にPチヤネルトランジスタとN
チヤネルトランジスタを配置していた。そのため出力バ
ッファーは横方向に大きくなり、ピン数の多い回路構成
の場合は出力バッファーの数でチップサイズが制限され
ると云う欠点があった。Among the I / O buffers of the conventional CMOS integrated circuit described above, particularly in the output buffer, the P channel transistor region and the N channel transistor region are separated from each other in order to separate the P channel transistor region and the N channel transistor region from each other.
The channel transistor was arranged. Therefore, the output buffer becomes large in the lateral direction, and in the case of a circuit configuration having a large number of pins, there is a drawback that the chip size is limited by the number of output buffers.
一方ボンディングパッド間隔を小さくする為にPチヤネ
ルトランジスタとNチヤネルトランジスタとを縦方向に
積み上げると、PチヤネルトランジスタとNチヤネルト
ランジスタを離して配置する必要から、回路動作として
は不必要な分離領域が必要となり、チップサイズを増大
させる欠点があった。それに加えて、各チヤネルのトラ
ンジスタ間隔を大きくとるだけではラッチアップ対策は
十分とは言えなかった。On the other hand, if the P-channel transistor and the N-channel transistor are vertically stacked in order to reduce the bonding pad interval, the P-channel transistor and the N-channel transistor need to be separated from each other, so that an unnecessary isolation region is required for the circuit operation. Therefore, there is a drawback that the chip size is increased. In addition, it was not enough to take measures against latch-up simply by increasing the transistor interval of each channel.
本発明の目的は、上記欠点を除去し、チップサイズを大
きくすることなくラッチアップ現象の発生をなくしたC
MOS集積回路を提供することにある。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and eliminate the occurrence of the latch-up phenomenon without increasing the chip size.
It is to provide a MOS integrated circuit.
本発明のCMOS集積回路は、第1導電型半導体基板上
に形成された内部領域と、この内部領域を取囲みかつI/
OバッファーのPチヤネルMOSトランジスタとNチヤ
ネルMOSトランジスタとを分離し定電位源に接続され
た第2導電型の分離用ウエル領域と、この分離用ウエル
領域の外側に設けられ単一チヤネルのMOSトランジス
タが形成された外部領域とを含んで構成される。A CMOS integrated circuit according to the present invention includes an internal region formed on a first conductivity type semiconductor substrate and an I / I surrounding the internal region.
A second conductivity type isolation well region that separates the P channel MOS transistor and the N channel MOS transistor of the O buffer and is connected to a constant potential source, and a single channel MOS transistor provided outside the isolation well region And an external region formed with.
次に、本発明に実施例について図面を参照して説明す
る。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の平面図であり、N型半導体
基板上に分離用のP型ウエル領域を形成した場合を示し
ている。FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention, showing a case where a P-type well region for isolation is formed on an N-type semiconductor substrate.
第1図において、N型半導体基板10上には、論理回路
等が構成される内部領域4と、単一チヤネルMOSトラ
ンジスタとしてのPチヤネルMOSトランジスタが設け
られた領域2とボンディングパッド1等を含む外部領域
が設けられており、更にこの内部領域4を取囲みかつI/
OバッファーのPチヤネルMOSトランジスタとNチヤ
ネルMOSトランジスタを分離する分離用P型ウエル領
域3(見やすくする為に斜線が施してある)が設けられ
ている。In FIG. 1, an N-type semiconductor substrate 10 includes an internal region 4 in which a logic circuit and the like are formed, a region 2 in which a P channel MOS transistor as a single channel MOS transistor is provided, a bonding pad 1 and the like. An external area is provided, which further surrounds this internal area 4 and
An isolation P-type well region 3 (shaded to make it easy to see) for separating the O channel P channel MOS transistor and the N channel MOS transistor is provided.
第2図は第1図におけるB部の拡大平面図であり、分離
用P型ウエル領域3によりI/OバッファーのPチヤネル
MOSトランジスタとNチヤネルMOSトランジスタと
の分離状態を示している。第3図は第2図に示す実施例
のA−A′線断面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of the B portion in FIG. 1, and shows a separation state of the P channel MOS transistor and the N channel MOS transistor of the I / O buffer by the separation P type well region 3. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA 'of the embodiment shown in FIG.
第2図及び第3図において、N型半導体基板10上には
接地された分離用P型ウエル領域3とP型ウエル領域7
とが形成されている。そしてこのP型ウエル領域内には
I/Oバッファを構成するNチヤネルMOSトランジスタ
9Aが形成されたNチヤネルトランジスタ領域9が設け
られている。一方、分離用P型ウエル領域の外側にはI/
Oバッファを構成するPチヤネルMOSトランジスタ2
Aが形成されたPチヤネルトランジスタ領域2が設けら
れている。2 and 3, the isolation P-type well region 3 and the P-type well region 7 are grounded on the N-type semiconductor substrate 10.
And are formed. And in this P-type well region
An N-channel transistor region 9 in which an N-channel MOS transistor 9A forming an I / O buffer is formed is provided. On the other hand, I /
P channel MOS transistor 2 forming an O buffer
A P channel transistor region 2 in which A is formed is provided.
尚、第2図及び第3図において5はN+型拡散層領域、
6はP+型拡散層領域である。In FIGS. 2 and 3, 5 is an N + type diffusion layer region,
6 is a P + type diffusion layer region.
今出力端子OUTに電源電圧以上の正ノイズが加わった
とすると、PチヤネルMOSトランジスタ2Aのドレイ
ンが順バイアスされホールがN型半導体基板10内に注
入される。一般にはこのホールがP型ウエル領域7に到
達することによってPNPのバイポーラトランジスタが
形成されその動作が始まるが、本実施例に示す様に、接
地された分離用P型ウエル領域3がその間に存在する時
には、注入されたホールはNチヤネルMOSトランジス
タが形成されたP型ウエル領域7に到達する前に、その
ほとんどが分離用P型ウエル領域3によって吸収され
る。従って等価的にPNPトランジスタの電流増幅率α
が極めて小さくなった事になりラッチアップ発生の条件
を満さない。If positive noise equal to or higher than the power supply voltage is applied to the output terminal OUT, the drain of the P-channel MOS transistor 2A is forward biased and holes are injected into the N-type semiconductor substrate 10. In general, when this hole reaches the P-type well region 7, a PNP bipolar transistor is formed and its operation starts. However, as shown in this embodiment, the grounding P-type well region 3 for isolation exists between them. At this time, most of the injected holes are absorbed by the separating P-type well region 3 before reaching the P-type well region 7 in which the N-channel MOS transistor is formed. Therefore, the current amplification factor α of the PNP transistor is equivalently
Has become extremely small and does not satisfy the condition for latch-up occurrence.
一方出力端子OUTに負のノイズが加わったとすると、
前述とは逆にNチヤネルMOSトランジスタ9Aのドレ
インが順バイアスされ電子がP型ウエル領域7内に注入
される。この電子も前述と同様な理くつでN型半導体基
板10に到達する前にN+型拡散層領域5によって吸収
される。このN+型拡散層は別に一工程追加してP型ウ
エル領域7内にも形成する事によって一層その効果を上
げる事が出来る。On the other hand, if negative noise is added to the output terminal OUT,
Contrary to the above, the drain of the N channel MOS transistor 9A is forward biased and electrons are injected into the P type well region 7. This electron is also absorbed by the N + type diffusion layer region 5 before reaching the N type semiconductor substrate 10 by the same reason as described above. This N + type diffusion layer can be further enhanced by forming it in the P type well region 7 by adding another step.
第4図は本発明の他の実施例の平面図であり、注入キャ
リアの吸収層としての分離用P型ウエル領域3と基板電
位設定用のN+型拡散層領域5の並びを入れ換えたもの
であり第3図の場合と同様の効果を有する。FIG. 4 is a plan view of another embodiment of the present invention in which the arrangement of the separation P-type well region 3 as an absorption layer for injected carriers and the N + -type diffusion layer region 5 for setting the substrate potential is exchanged. And has the same effect as in the case of FIG.
上記実施例においてはN型半導体基板上に分離用のP型
ウエル領域を形成する場合について説明したが、P型半
導体基板上に分離用のN型ウエル領域を形成してもよい
ことは勿論である。In the above embodiment, the case of forming the P-type well region for isolation on the N-type semiconductor substrate has been described, but it goes without saying that the N-type well region for isolation may be formed on the P-type semiconductor substrate. is there.
以上説明したように本発明はP型ウエル領域又はN型ウ
エル領域によって内部領域と外部領域を分離し、外部領
域には単一チヤネルMOSトランジスタのみが存在する
様にする事により、外部サージによって引起こされるラ
ッチアップを効果的に防止し、しかもゲートアレー等ピ
ン数が多い場合にも内部領域を圧迫する事なく耐ラッチ
アップ性のあるCMOS集積回路が得られる。As described above, according to the present invention, the P-type well region or the N-type well region separates the inner region from the outer region, and only the single-channel MOS transistor exists in the outer region, so that the external surge is prevented. It is possible to obtain a CMOS integrated circuit that effectively prevents the latch-up that occurs and that does not pressurize the internal region even when the number of pins such as the gate array is large.
第1図は本発明の一実施例の平面図、第2図は第1図の
B部の拡大平面図、第3図は第2図に示す実施例のA−
A′線断面図、第4図は本発明の他の実施例の平面図で
ある。 1…ボンディングパッド、2…Pチヤネルトランジスタ
領域、3…分離用P型ウエル領域、5…N+型拡散層領
域、6…P+型拡散層領域、7…P型ウエル領域、9…
Nチヤネルトランジスタ領域、10…N型半導体基板。1 is a plan view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view of portion B of FIG. 1, and FIG. 3 is an A- of the embodiment shown in FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line A ', and FIG. 4 is a plan view of another embodiment of the present invention. 1 ... Bonding pad, 2 ... P channel transistor region, 3 ... Separation P type well region, 5 ... N + type diffusion layer region, 6 ... P + type diffusion layer region, 7 ... P type well region, 9 ...
N-channel transistor region, 10 ... N-type semiconductor substrate.
Claims (1)
領域と、該内部領域を取囲みかつI/OバッファーのPチ
ャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジ
スタとを分離し定電位源に接続された第2導電型の分離
用ウエル領域と、該分離用ウエル領域の外側に設けられ
単一チャネルのMOSトランジスタが形成された外部領
域とを含むことを特徴とするCMOS集積回路。1. An internal region formed on a first conductivity type semiconductor substrate and a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor of an I / O buffer which surround the internal region and are separated from each other and connected to a constant potential source. A second conductivity type isolation well region and an external region provided outside the isolation well region and having a single-channel MOS transistor formed therein.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170704A JPH065709B2 (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | CMOS integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170704A JPH065709B2 (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | CMOS integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6231152A JPS6231152A (en) | 1987-02-10 |
| JPH065709B2 true JPH065709B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=15909846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60170704A Expired - Lifetime JPH065709B2 (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | CMOS integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065709B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH079977B2 (en) * | 1987-02-10 | 1995-02-01 | 株式会社東芝 | Semiconductor integrated circuit device |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60170704A patent/JPH065709B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6231152A (en) | 1987-02-10 |
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Legal Events
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