JPH09191054A - Cmosトランジスタ - Google Patents

Cmosトランジスタ

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JPH09191054A
JPH09191054A JP8001923A JP192396A JPH09191054A JP H09191054 A JPH09191054 A JP H09191054A JP 8001923 A JP8001923 A JP 8001923A JP 192396 A JP192396 A JP 192396A JP H09191054 A JPH09191054 A JP H09191054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
conductivity type
source region
short
cmos transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP8001923A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Sano
功 佐野
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP8001923A priority Critical patent/JPH09191054A/ja
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】チップ面積の増大を抑えつつ、CMOSトラン
ジスタのラッチアップ耐量を改善する。 【解決手段】pウェル領域3内のnソース領域7を分断
するように、ゲート電極6と平行な最小幅のストライプ
状でpウェル領域3とVSS電極1とを接続するp短絡領
域8を設け、寄生npnトランジスタ62のベース抵抗
を下げる。また、nソース領域17の一部に、一定間隔
で短冊状のゲート電極6と直角方向にnソース領域17
を分断するp短絡領域18を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンプリメンタリ
ー(相補型)MOSトランジスタ(以下CMOSトラン
ジスタと記す)、特に半導体集積回路の出力回路やクロ
ックバッファー回路のように比較的大きな駆動電流が必
要なCMOSトランジスタに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的なCMOSトランジスタの断面図
を図3に示す。なお、以下でn、pを冠した領域等は、
それぞれ多数キャリアが電子、正孔である領域を表すも
のとする。n型基板50の表面層に形成されたpソース
領域57、pドレイン領域59と、その間のn型基板5
0の表面上にゲート酸化膜51を介して形成されたゲー
ト電極56とからなるpチャネル型MOSFET64
と、n型半導体層50の表面層に形成されたpウェル領
域43の表面層に形成されたnソース領域47、nドレ
イン領域49と、その間のpウェル領域43の表面上に
ゲート酸化膜52を介して形成されたゲート電極46と
からなるnチャネル型MOSFET65とがあり、二つ
のドレイン領域は、図示されない電極を介して共通の出
力端子63に接続されている。二つのゲート電極は共通
のゲート端子62に接続されている。pソース領域57
は、n型半導体層50の表面層に形成されたnコンタク
ト領域54と共にVDD端子60に、またnソース領域4
7はpウェル領域43の表面層に形成されたpコンタク
ト領域44と共にVSS端子61に接続されている。
【0003】このCMOSトランジスタは、pn接合構
造の組み合わせで構成されているため、様々な寄生素子
が存在する。例えば、pソース領域57、n型基板50
およびpウェル領域43からなる寄生pnpトランジス
タ71があり、またnソース領域47、pウェル領域4
3およびn型基板50からなる寄生npnトランジスタ
72がある。ここで、50はn型基板としたが、p型基
板上のn型層でもよいことは勿論である。
【0004】CMOSトランジスタのラッチアップ現象
について簡単に説明する。ラツチアップとは半導体集積
装置の入、出力部分に雑音等が入ることにより、VDD電
源端子60から、VSS電源端子61に大電流が流れ、止
まらなくなり、時には永久破壊に至る場合もある危険な
現象である。ラツチアップは、寄生pnpトランジスタ
71と、寄生npnトランジスタ72がオンすることに
より、寄生pnpnサイリスタが動作して起こる。一旦
ラッチアップが起こると、制御不能に陥り、VDD電源を
オフするまで電流が流れ放しとなる。
【0005】ラッチアップを防止するには、寄生pnp
nサイリスタを動作させないこと、すなわち、寄生pn
pトランジスタ71および寄生npnトランジスタ72
をオンさせないことであり、そのためには、各トランジ
スタの電流増幅率を上げないことが重要である。図4
は、CMOSトランジスタのnチャネル型MOSFET
65の部分の平面図である。一般に、半導体集積装置の
内部回路については、図4に示す平面図のようなレイア
ウトとして高集積化を図っている。図において、pウェ
ル領域43の中にnソース電極47とnドレイン領域4
9とが形成され、その間のpウェル領域43の表面上に
絶縁膜を介してゲート電極46が設けられている。nソ
ース領域47とnドレイン領域49とは、それらの上の
絶縁膜に開けられた(点線で示した)コンタクトホール
45を通してVSS電極41、ドレイン電極42とそれぞ
れ接続されている。VSS電極41はpウェル領域43内
に形成されたpコンタクト領域44とも接続されてい
る。
【0006】一方、雑音の影響を受けやすい入、出力部
分や、寄生素子の電流が大きなバスドライバ、クロック
バッファ回路については、寄生pnpトランジスタ71
のベース幅となるpチャネル型MOSFET64とpウ
ェル領域43との距離を大きくして、寄生トランジスタ
をオンしにくくしている。また、図3の基板抵抗73や
pウェル抵抗74を小さくすることにより、寄生トラン
ジスタのベース抵抗を下げ、電流増幅率を下げ、寄生サ
イリスタの動作を抑制する方法もある。
【0007】図5(a)に出力部分のCMOSトランジ
スタのnチャネル型MOSFETの平面図を示す。この
場合、上記の目的でpウェル領域83内に、nソース領
域87およびnドレイン領域89を囲むように不純物濃
度の高いpガードリング領域84が設けられている。8
6は絶縁膜上に設けられたゲート電極であり、81はV
SS電極、82はドレイン電極である。ゲート電極86
は、図示されない部分で互いに接続されている。図5
(b)は図5(a)のA−A’線に沿った断面図であ
る。92はシリコン基板と各電極間を絶縁する例えば酸
化膜の絶縁膜である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5のように
チャネル幅の大きなMOSデバイスにおいては、pガー
ドリング領域84により、pウェル領域83の周辺に近
い部分の抵抗を下げているが、中央部においてはpウェ
ル抵抗の値はかなり大きいものとなる。従って、ラッチ
アップ対策のため、pチャネル型MOSFET64との
距離を大きく離す必要がある。距離を離すことは、素子
形成できないデッドスペースを増大させることとなるた
め、半導体集積装置の面積効率を下げコスト的には不利
となる。
【0009】また、SOS(Silicon on Saphire) や、
SOI(Silicon on Insulator) 等、絶縁物上の薄膜シ
リコン上に作られるCMOSトランジスタはラッチアッ
プフリーとして知られているが、ラッチアップ対策のた
めだけに使用するにはコストが高く、現実的でない。以
上の問題に鑑みて本発明の目的は、素子面積の増大を避
けつつラッチアップ耐量の大きいCMOSトランジスタ
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題解決のため本
発明は、第一導電型半導体層の表面層に形成された第二
導電型ウェル領域と、その第二導電型ウェル領域の表面
層に形成されたともにストライプ状の第一導電型ソース
領域および第一導電型ドレイン領域と、第一導電型ソー
ス領域と第一導電型ドレイン領域の間の第二導電型ウェ
ル領域の表面上にゲート酸化膜を介して形成されたゲー
ト電極と、第一導電型ソース領域に接触して設けられた
ソース電極と、第一導電型ドレイン領域に接触して設け
られたドレイン電極とを有するCMOSトランジスタに
おいて、第一導電型ソース領域内に第二導電型ウェル領
域とソース電極とを接続する第二導電型短絡領域を有す
るものとする。
【0011】そのようにすれば、寄生トランジスタのベ
ース抵抗が低減でき、寄生npnトランジスタの電流増
幅率が下がる。特に、第二導電型短絡領域が第一導電型
ソース領域を分断しているものとする。そのようにすれ
ば、表面に近い高濃度の短絡路ができ、寄生トランジス
タのベース抵抗が一層低減できる。
【0012】そして、第二導電型短絡領域がストライプ
状であり、ゲート電極と平行に形成されているものとす
る。そのようにすれば、短絡路の距離が短く、ベース抵
抗の低減効果が大きい。更に、第二導電型短絡領域と第
一導電型ソース領域とにわたるコンタクトホールを有す
るものとする。
【0013】そのようにすれば、第二導電型短絡領域を
最小加工寸法幅で形成できる。また、第二導電型短絡領
域が短冊状であり、ゲート電極と直角方向に第一導電型
ソース領域を分断しているものでもよい。そのようにす
れば、短絡路の距離が短く、ベース抵抗の低減効果が大
きい。そして、第二導電型短絡領域上の絶縁膜が、第一
導電型ソース領域と同じ大きさで等間隔のコンタクトホ
ールを有するものとする。
【0014】そのようにすれば、ベース抵抗の低減効果
が均等に作用する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例について説明する。図1(a)は本発明第一の
実施例のCMOSトランジスタのnチャネル型MOSF
ET部分の電極を透視して見たシリコン表面の平面図、
図1(b)は、図1(a)のB−B’線に沿った断面図
である。特に出力部などチャネル幅の大きなMOSFE
Tに適する構造である。電極の端は太線で、シリコン基
板表面の拡散領域等の境界は細い線で示されている。
【0016】図1(a)において、pウェル領域3の中
に、nソース領域7とnドレイン領域9とが形成され、
その間のpウェル領域3の表面上に絶縁膜を介してポリ
シリコンのゲート電極6が設けられている。nソース領
域7とnドレイン領域9とが共にストライプ状に形成さ
れ、交互に配置されているのは、図5の従来の例と同じ
であるが、この実施例では、nソース領域7内にストラ
イプと平行な細いp短絡領域8が形成されている。そし
て、nソース領域7とp短絡領域8とは、それらの上の
絶縁膜に開けられた(点線で示した)コンタクトホール
5を通してAl合金からなるVSS電極1と接続されてい
る。VSS電極1はpウェル領域3内の周辺近傍に形成さ
れたpガードリング領域4とも接続されている。nドレ
イン領域9の上の絶縁膜にもコンタクトホール5が開け
られ、ドレイン電極2と接続している。
【0017】図1のp短絡領域8は、nソース領域7と
pウェル領域3とが同電位のため、不純物のイオン注入
工程で加工可能なだけの細いストライプ状として、長方
形のコンタクトホール5でnソース領域7と短絡してい
る。通常、VSS電極1、ドレイン電極2と拡散領域との
コンタクトのためのコンタクトホール5は、製造時のフ
ォトマスクの位置合わせ精度の都合上、拡散領域より或
る距離だけ内側に形成することが必要であるが、p短絡
領域とnソース領域とにわたるコンタクトホールを有す
るようにすれば、p短絡領域を最小加工寸法幅で形成で
き、面積の増加分は最小限で済む。
【0018】図1(b)には、図1(a)のB−B’線
に沿った断面図を示す。n型基板10の表面層に形成さ
れたpウェル領域3の表面層に、nソース領域7とnド
レイン領域9とが交互に形成され、それらとその間のp
ウェル領域3の表面上にゲート酸化膜11を介して形成
されたゲート電極6とからなるnチャネル型MOSFE
Tの断面が見られる。そして、nソース領域7の中央に
はp短絡領域8が形成されている。pウェル領域3の周
辺近傍には、pガードリング領域4が形成されている。
ゲート電極6の上面および側面は絶縁膜12で覆われ、
他の電極と絶縁されている。
【0019】このように、nチャネル型MOSFET部
のnソース領域7内に、pウェル領域3と接続するスト
ライプ状のp短絡領域8を形成することにより、寄生n
pnトランジスタのベース抵抗となるpウェル抵抗値が
大幅に低下する。このため、寄生npnトランジスタの
電流増幅率が低下するので、CMOSトランジスタのラ
ッチアップ耐量を改善することができる。
【0020】特に、図1(a)のようにp短絡領域がn
ソース領域を分断しているものでは、表面に近い高濃度
の短絡路ができ、寄生トランジスタのベース抵抗が一層
低減できる。図2は、本発明の別の実施例のCMOSト
ランジスタのチャネル幅の大きなnチャネル型MOSF
ET部分の平面図である。
【0021】nソース領域27の一部をp短絡領域28
として、pウェル領域23と導電性コンタクトを得る構
造としたものである。このp短絡領域28は、大きな面
積を必要とはしないで、一つのコンタクトホール25で
導電性を得られるだけの面積でよい。また一定間隔を離
して形成される。図2の例では、四ヶ所p短絡領域28
が形成されている。
【0022】この場合も、寄生npnトランジスタのベ
ース抵抗となるpウェル抵抗値が大幅に低下する。この
ため、寄生npnトランジスタの電流増幅率が低下する
ので、CMOSトランジスタのラッチアップ耐量を改善
することができる。図2のように、p短絡領域28上の
絶縁膜に、nソース領域27と同じ大きさで等間隔のコ
ンタクトホール25を開ければ、マスクの作製も容易
で、ベース抵抗の低減効果が均等に作用する。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
一導電型ウェル領域内の第二導電型ソース領域内に第一
導電型ウェル領域と接続する第二導電型p短絡領域を、
ストライプ状、または短冊状に形成することによって、
寄生バイポーラトランジスタのベース抵抗となるウェル
抵抗値が低下し、寄生バイポーラトランジスタの電流増
幅率が下がるので、CMOSトランジスタのラッチアッ
プ耐量を改善することができる。
【0024】この方法は、寄生pnpトランジスタのベ
ース抵抗となるMOSFETとウェル領域との間の距離
を大きく離す必要がなく、大きな素子面積を必要とせ
ず、素子集積度の向上、製造コストの低減に有利であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施例のCMOトランジスタ
のnチャネル型MOSFET部分の平面図、(b)は
(a)のB−B’線に沿った断面図
【図2】本発明の別の実施例の平面図
【図3】一般的なCMOSトランジスタの断面図
【図4】CMOSトランジスタのnチャネル型MOSF
ET部分の平面図
【図5】(a)は従来の半導体集積装置のnチャネル型
MOSFET部分の平面図、(b)は(a)のA−A’
線に沿った断面図
【符号の説明】
1、41、81 VSS電極 2、42、82 ドレイン電極 3、23、43、83 pウェル領域 4、84 p+ ガードリング領域 5、25、45、85 コンタクトホール 6、46、56、86 ゲート電極 7、27、47、87 nソース領域 8、28 p+ 短絡領域 9、29、49、89 nドレイン領域 10、50 n型基板 44 p+ コンタクト領域 11、51、52 ゲート絶縁膜 12、92 絶縁膜 54 n+ コンタクト領域 57 pソース領域 59 pドレイン領域 60 VDD電源端子 61 VSS電源端子 62 ゲート端子 63 出力端子 64 pチャネル型MOSFET 65 nチャネル型MOSFET 71 寄生pnpトランジスタ 72 寄生npnトランジスタ 73 基板抵抗 74 pウェル抵抗

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一導電型半導体層の表面層に形成された
    第二導電型ウェル領域と、その第二導電型ウェル領域の
    表面層に形成されたともにストライプ状の第一導電型ソ
    ース領域および第一導電型ドレイン領域と、第一導電型
    ソース領域と第一導電型ドレイン領域の間の第二導電型
    ウェル領域の表面上にゲート酸化膜を介して形成された
    ゲート電極と、第一導電型ソース領域に接触して設けら
    れたソース電極と、第一導電型ドレイン領域に接触して
    設けられたドレイン電極とを有するCMOSトランジス
    タにおいて、第一導電型ソース領域内に第二導電型ウェ
    ル領域とソース電極とを接続する第二導電型短絡領域を
    有することを特徴とするCMOSトランジスタ。
  2. 【請求項2】第二導電型短絡領域が第一導電型ソース領
    域を分断していることを特徴とする請求項1に記載のC
    MOSトランジスタ。
  3. 【請求項3】第二導電型短絡領域がストライプ状であ
    り、ゲート電極と平行に形成されていることを特徴とす
    る請求項2に記載のCMOSトランジスタ。
  4. 【請求項4】第二導電型短絡領域と第一導電型ソース領
    域とにわたるコンタクトホールを有することを特徴とす
    る請求項2に記載のCMOSトランジスタ。
  5. 【請求項5】第二導電型短絡領域が短冊状であり、ゲー
    ト電極と直角方向に第一導電型ソース領域を分断してい
    ることを特徴とする請求項2に記載のCMOSトランジ
    スタ。
  6. 【請求項6】第二導電型短絡領域が、第一導電型ソース
    領域と同じ大きさて等間隔のコンタクトホールを有する
    ことを特徴とする請求項5に記載のCMOSトランジス
    タ。
JP8001923A 1996-01-10 1996-01-10 Cmosトランジスタ Pending JPH09191054A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004304136A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2009032961A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2009164278A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Mitsumi Electric Co Ltd Mosトランジスタ及びこれを用いた半導体集積回路装置

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004304136A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置
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