JPH0513542B2 - - Google Patents

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JPH0513542B2
JPH0513542B2 JP62302603A JP30260387A JPH0513542B2 JP H0513542 B2 JPH0513542 B2 JP H0513542B2 JP 62302603 A JP62302603 A JP 62302603A JP 30260387 A JP30260387 A JP 30260387A JP H0513542 B2 JPH0513542 B2 JP H0513542B2
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JP
Japan
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substrate
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JP62302603A
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JPH01144667A (ja
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Hiroki Muroga
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/27Testing of devices without physical removal from the circuit of which they form part, e.g. compensating for effects surrounding elements
    • G01R31/275Testing of devices without physical removal from the circuit of which they form part, e.g. compensating for effects surrounding elements for testing individual semiconductor components within integrated circuits
    • GPHYSICS
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    • G01R19/155Indicating the presence of voltage

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • 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】 [発明の目的] (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構造に
集積回路における基板電位検出回路に関するもの
で、特に、Pウエル、Nウエル(島状拡散領域)
のどちらのウエルプロセスでも製造することが可
能な製品に使用されるものである。
(従来の技術) 現在、設計者は、新らしく相補型半導体集積回
路装置を設計するとき、P、N両ウエルプロセス
に対応できる設計基準で、システムのパターン設
計を行なうのが一般的である。システム中に、P
ウエルプロセス、またはNウエルプロセスで製造
した場合にだけ必要な回路ブロツクが存在する場
合、(イ)それぞれのウエルプロセスの時に必要とす
る回路を、両方ともシステム上に設計してしま
い、製造時に、Alの配線を変更、修正するか、
(ロ)もしくはそれぞれのウエルプロセスにだけ対応
する2通りのパターンの設計を別々に行なうかし
ていた。
(発明が解決しようとする問題点) このように、両ウエルプロセスに対応するパタ
ーンの設計を行なうとき、Alパターンの追加に
よる修正、変更方法として、Alマスタースライ
ス法を用いることがある。これは、上記修正、変
更、配線の切り換えに必要なAl配線のデータを
つくり、あらかじめ作つてある、各ウエルプロセ
スでも変更をうけない共通のAl配線のデータと
合成することにより、製造時のAl配線のデータ
を作る方法である。
この方法では、パターン設計の時点で、Alマ
スタースライスの追加される部分をあらかじめ広
く設定しなければならないこと、また、共通の
Al配線と、Alマスタースライスの2種類以上の
Alパターンに関するデータをつくらなければな
らない。
また、それぞれのウエルプロセスだけに対応す
るパターンの設計を行なう上記(ロ)項の場合には、
手間が二重にかかるうえ、ミスも発生しやすく、
良い方法とは言えない。
第10図にAlマスタースライス法を用いたバ
ツクゲート補正回路付伝達ゲートの回路図を示
す。この図中でP1,P2:N1,N2の符号は、それ
ぞれPウエルプロセス、Nウエルプロセスで製造
した場合、Alマスタースライスを追加し、配線
を接続することを意味する。即ち、P1,P2はも
ともと接続されておらず、Pウエルでつくられる
場合に接続される。N1,N2はもともと接続され
ておらず、Nウエルでつくられる場合に接続され
る。1は伝達ゲート回路、2はバツクゲート補正
回路、3は伝達ゲートオン、オフ制御回路、4は
入力端子、5は出力端子、6は伝達ゲート制御端
子、7はインバータ、8は電源端子、9は配線
(例えばAl)である。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、あらかじめ
両方のウエルに対応した回路を用意しておき、
Alマスタースライスによつて切り換えるかわり
に、基板電位を検出する手段を持つことにより、
自動切り換えを行なうことを目的とするものであ
る。
(問題点を解決するための手段と作用) 本発明は、相補型電界効果トランジスタが形成
される半導体基板と同一導電型の電界効果トラン
ジスタを形成するための島状拡散領域以外の領域
に、前記半導体基板と同一導電型の層及び前記半
導体基板と異なる導電型の層を設け、前記両層を
導電体で接続し、この導電体を基板電位検出出力
点とした事を特徴とする基板電位検出回路であ
る。即ち本発明は、ウエル領域に包含されない基
板上に、1対のP+拡散とN+拡散領域を作り、こ
れら拡散領域をAl等の配線によつて接続し、基
板電位検出素子とする。基板電位検出素子から得
られた電位を、Pウエルプロセス/Nウエルプロ
セス時の切り換え回路のゲート入力電位として利
用する事により、マスクパターンの変更なしに、
Pウエルプロセス、Nウエルプロセスのいずれに
も対応する回路に切り換える事が出来るようにし
たものである。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第1図に基板電位検出素子の、マスクデザイ
ン(設計図面)上での表わし方を示す。第2図、
第3図に第1図のマスクデザインをもとに、それ
ぞれPウエルプロセス、Nウエルプロセスでウエ
ハーメイクをしたときの基板電位検出素子のA−
A′線に沿う断面の概略図をあらわす。上記図に
おいて11はP型拡散層、12はN型拡散層、1
3は層11,12間をつなぐ蒸着Al配線、14
は集積回路がPウエルプロセスで製造される場合
に、Pウエルとなる領域(Pウエル領域)で、こ
の領域14にはNチヤネル型MOSトランジスタ
等が形成される。15は集積回路がNウエルプロ
セスで製造される場合に、Nウエルとなる領域
(Nウエル領域)で、この領域15にはPチヤネ
ル型MOSトランジスタ等が形成される。16は
酸化絶縁膜、17はN型基板、18はP型基板で
ある。
ここで第2図の如きPウエルプロセスの場合、
Al配線13は、N拡散層12を通してN基板1
7の電位VDDとなり、第3図の如きNウエルプロ
セスの場合は、P拡散層11を通してP基板18
の電位VSSとなる。各拡散層11,12がウエル
14または15と接していないため、Pウエルプ
ロセス時のP拡散層11がVDD、Nウエルプロセ
ス時のN拡散層12がVSSとなるが、寄生のダイ
オード、バイポーラ素子は生じない。
この構造を持つ基板電位検出素子により、基板
17または18の電位が検出できることになる。
そして基板電位検出素子の端子13の出力を、ト
ランジスタ回路網の配線形成用素子(MOSトラ
ンジスタ)のゲート電位として利用することによ
り、基板電位検出回路として、さらに利用するこ
とができる。
第4図は、基板電位検出素子の回路図での表記
記号をあらわす。第5図は、各ウエルプロセスで
製造した場合の基板電位検出素子の端子出力(出
力端子13の出力電圧)を示す。
第6図に、トランジスタ回路網と組み合わせた
基板電位検出回路の応用例を示す。第7図は第6
図の基板電位検出回路の製造プロセス毎の端子
A,Bの出力の様子を示す。ここで21,22は
PチヤネルMOSトランジスタ、23,24はN
チヤネルMOSトランジスタ、25はインバータ、
V1〜V4は端子である。第7図の見方は、例えば
V1について見れば、基板17または18の電位
がVDDのとき(Pウエルの場合)、インバータ2
5の出力が低レベルとなり、トランジスタ21が
オンで、端子Aから端子V1へ信号が出力される
ことを示す。他のV2〜V4についても、同様に第
7図の表の通り読み取ることができる。第7図の
ような関係であれば、N1〜N4を第8図のような
回路構成で置き換えれば、自動的に(つまり前記
(イ)項のマスタースライスとか、(ロ)項の図面の変更
を用いないで)、集積回路をPウエルでつくつた
場合でも、Nウエルでつくつた場合でも、必要な
配線情報(例えばMOSトランジスタ使用)はつ
ながつてくれる。第8図において31,32は
MOSトランジスタ、33は入力、34はPウエ
ルでつくられたときに必要な回路、35はNウエ
ルでつくられたときに必要な回路である。ちなみ
に第8図の回路を、従来のAlマスタースライス
で実現すれば、トランジスタ31を例えば第10
図のP1で置き換え、トランジスタ32をN1で置
き換え、このようなAlマスタースライスで接続
しなければならないものである。
このようにトランジスタ回路網を構成すること
により、Alマスタースライス方法で、電位、信
号等を切り換えていた両ウエル対応の回路は、本
発明の基板電位検出素子による基板電位検出回路
で置き換えることができる。
第9図に、本発明を用いて第10図を置き換え
たバツクゲート補正回路付き伝達ゲート回路例を
示す。ここでトランジスタ41は第10図のP1
に対応し、Pウエルでつくられる場合にオンとな
る。同様にトランジスタ42はN1に対応し、ト
ランジスタ43はP2に対応し、トランジスタ4
4はN2に対応する。
以上の様に、基板電位の検出素子を有すること
で、次の様な利点を持つ。即ち、従来のプロセス
を変更する事なく、マスクパターンを変更する事
もなく、消費電流や、チツプ面積の増大もなく、
簡単な構造で基板電位検出素子を導入する事が可
能である。
これにより、両ウエルプロセスに対応した集積
回路装置を提供する事ができる。例えば従来の
Alマスタースライス利用のものと比較した場合、
このバツクゲート補正回路付伝達ゲートの場合に
は、バツクゲート補正回路2の部分で、トランジ
スタ数は4から8に増加しているが、Alマスタ
ースライス用の場所を、確保しておかなくてよい
ため、面積の増加は少ない。またAl配線の変更
作業なしに、Pウエルプロセスにも、Nウエルプ
ロセスにも対応できる。
[発明の効果] 以上説明した如く本発明によれば、Pウエル、
Nウエルいずれにも対応した回路構成が自動的に
行なえる基板電位検出回路が提供できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すパターン平面
図、第2図、第3図は第1図のA−A′線に沿う
断面図、第4図は上記実施例を回路的に示した
図、第5図は上記実施例の製造プロセスと端子出
力の関係を示す図表、第6図は上記実施例の基板
電位検出回路例、第7図は同回路の端子電位を示
す図表、第8図、第9図は上記実施例を適用した
回路例、第10図は従来のAlマスタースライス
法でのゲート回路図である。 11……P型層、12……N型層、13……
Al配線、14……Pウエル、15……Nウエル、
17,18……半導体基板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 相補型電界効果トランジスタが形成される半
    導体基板と同一導電型の電界効果トランジスタを
    形成するための島状拡散領域以外の領域に、前記
    半導体基板と同一導電型の層及び前記半導体基板
    と異なる導電型の層を設け、前記両層を導電体で
    接続し、この導電体を基板電位検出出力点とした
    事を特徴とする基板電位検出回路。 2 前記基板電位検出出力点で得られる信号を利
    用して、前記半導体基板にP型島状拡散領域また
    はN型島状拡散領域として該領域を形成した場合
    のみ必要とされる配線形成用素子をオンまたはオ
    フ制御することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の基板電位検出回路。
JP62302603A 1987-11-30 1987-11-30 基板電位検出回路 Granted JPH01144667A (ja)

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DE8888119715T DE3880635T2 (de) 1987-11-30 1988-11-25 Substratpotentialdetektionsschaltung.
EP88119715A EP0318869B1 (en) 1987-11-30 1988-11-25 Substrate potential detecting circuit
CA000584287A CA1300281C (en) 1987-11-30 1988-11-28 Substrate potential detecting circuit
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