JPS5873147A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

Info

Publication number
JPS5873147A
JPS5873147A JP56173825A JP17382581A JPS5873147A JP S5873147 A JPS5873147 A JP S5873147A JP 56173825 A JP56173825 A JP 56173825A JP 17382581 A JP17382581 A JP 17382581A JP S5873147 A JPS5873147 A JP S5873147A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
drain
diffusion region
layer
type
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.)
Granted
Application number
JP56173825A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0318347B2 (ja
Inventor
Yukio Miyazaki
行雄 宮崎
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP56173825A priority Critical patent/JPS5873147A/ja
Publication of JPS5873147A publication Critical patent/JPS5873147A/ja
Priority to US06/769,092 priority patent/US4689653A/en
Publication of JPH0318347B2 publication Critical patent/JPH0318347B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0921Means for preventing a bipolar, e.g. thyristor, action between the different transistor regions, e.g. Latchup prevention

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (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】 この発明は半導体集積回路装置、特に、相補形MO8集
積回路装置i (0MO8IC)の改良に関するもので
おる。
0MO8ICは消費電力が少なく、動作′lt源電圧電
圧範囲いなどの利点をもっているので、近年急檄に広く
利用されるようになった。しかし、この0MO8ICは
同一基板上にpチャネルMO8)ランジスタ(p−MO
8T)とnチャネルMO8トランジスタ(n−MO6T
)とが形成されるので、これらを構成するp形拡散層と
n形拡赦層との間で寄生バイポーラトランジスタが形成
され、ラッチアップと呼ばれる0MO8IC独特の現象
を生じ、この現象のために素子のM壊が発生し、これが
CMo5ICの最大の欠点といわれている。
第1図は0M08回路の最小単位を示す回路図で、A 
id P−MO8T テ、(101)はそノソース、(
102)はそのドレイン、Bはn−Mo8Tで、(10
3)はそのソース、(104)はそのドレインで、p−
Mo8T A (D 7− ス(xol)が電源端子V
DDに、n−Mo8T Bのソー、;C,(103)は
電源端子vssに接続され、両MO8T A。
Bのゲートは共通に入力端子INに接続され、p−Mo
8T Aのドレイ7 (102)とn−Mo8T Bの
ドレイン(104)とは共通に出力端子OUT Ic接
続される。
第2図は第1図の回路を実際に構成した従来の0MO8
ICの構造を示す断面囚で、(105)ばn)し半導体
基板、(106)はp−Mo8T Bを形成するp−形
アイランド、(107)は絶縁層、(10B) Vi金
属電億、(109)は電源端子VS8のためのp+形コ
ンタクト層、(110)は電源端子VD11のためのn
+形コンタクト層である。
さて、この0MO8■oではランチアンプに関係するバ
イポーラトランジスタおよび抵抗が第2図に破線で示す
ように寄生する。(1)はp−Mo8.T Aのp+形
ソース領域(101)とn−形基&(ユ05)とp−形
アイランド(lOa、、)との間に形成されるpnp)
ランジスタ・(2)はp−Mo8T Aのp+形ドレイ
ン領域(1oz)とn−形基板(105)とp−形アイ
ランド(106)との間に形成されるpnp )ランジ
スタ、(3)はn−Mo8T Bのn形ソース領域(1
03)とp−形アイランド(106)とn−形基板(1
0b)との間に形成されるnpn )ランジスタ、(4
)はn−Mo6T Bのn+形トドレイン領域104)
とp−形アイランド(106)とn−形基板(105)
との間に形成芒れたnpn )ランジスタ、(5)はn
−形基板(105)内の電源端子VDDへ至る壕での抵
抗、(6)はp−Mo8TA(1)p+形ンース領域(
101)内の抵抗、(7)はp−形アイランド(106
)内の電源端子VSSへ至るまでの抵抗、(8)はn−
Mo5T Bのn+形ソース領域(1o3)内の抵抗で
ある。fs3図は第2図に破線で、示した寄生索子によ
るを生回路の構成を示す回路図である。
次に、第2図および第3図を用いてランチアップ現象t
象時の動作を説明する。い−ま、出力端子OUTに貝の
サージ電圧が印加されると、p−形アイランド(106
)とn−Mo8T Bのn+形トドレイン104)との
間にIIIIl方向電流が流れ、これによってnpn 
)ランジスタ(4)が導通状態になり、n−形基板(1
05)からn−Mo8T Bのn+形トドレイン104
)に向けてnpn )ランジスタ(4)の増幅率り、8
4で増幅された電流が流れ、この電流は電源端子VDD
から抵抗(5)を介して供給される。そこで、この電流
によってpnp )ランジスタ(1)のベース・エミッ
タ間が順バイアスされ、pnp )ランジスタ(1)は
導通し、tjL流が電源端子VDDから抵抗(6) 、
 pnp )ランジスタ(1)および抵抗(7)を通し
て電源端子VS8へ流れる。これによって、更にnpn
 )ランジスタ(3)が順バイアスされ、pnp l’
ランジスタ(1)のペース′亀流を引くので、−上述の
出力端子OUTへのサージ入力がなくなってもpnp 
トランジスタ(1)とnp・nトランジスタ(3)とに
よるサイリスタ構成のためにぼ源端子VDD −vss
間に大きな電流が流れつづけ、素子を破壊に到らしめる
0 同様に、出力端子OU’TK正のサージ電圧か印加され
ると、p−Mo8T Aのp+形ドレイン(102)と
n−形基板(15)との間に電流が流れ、これによって
pnp)ランジスタ(2)が導゛通し、p−Mo8T 
Aのドレイン(102)とp−形アイランド(106)
との間に訛れるpnp )ランジスタ(2)の増1−率
h□2で檀幅゛きれた電流が抵抗(7)を通り電源端子
V811へ流れる。この電流によってnpn )ランジ
スタ(3)のベース・エミッタ間が順バイアスされ、n
pn)ランジスタ(3)が廊通し、電流が電源端子VD
Dから抵抗(5) + npnトランジスタ(3)、お
よび抵抗(8)を通って電源端子vssに流れる。これ
によって更にpnp )ランジスタ(1)がIIIIバ
イアスされ、npnトランジスタ(3)ニベースー流を
供給するので、上述の出力端子OUTへの正のサージ入
力がなくなってもpnp)ランジスタ(1)とnpn 
トランジスタ(3)とによるサイリスタ構成のために両
電源端子VDD * ’vss間に大きな電流が流れ続
け、素子を破壊に至らしめる。
以上のように0MO8ICでは寄生バイポーラトランジ
スタをその構造上避けることができず、ランチアップ現
象が大きな問題であった。
この発用は以上のような点に鑑みてなされたもので、寄
生バイポーラトランジスタの増幅率h□を低くなるよう
にすることによって、ラッチアッフ゛耐力の大きいC’
MO8工0を提供することを目的としている。
第4図はこの発明の一実施例の構造を示す断面図で、第
2図の従来例と同等部分は同一符号で示し、その説明は
省略する。すなわち、n−MO8T Bドレイン(10
4)に対向して設けられ電源端子VB+に接続されるn
+形拡散層(111)と、p−MO8TAのドレイン(
102)に対向して設けられ電源端子VDDに接続され
るp+形拡散層(112)とを形成した以外は第2図の
従来例と同一である。破線で示す奇生素子としては、p
形拡故層(Z12)を設けたことによって、p’nl;
l)ランジスタ(9)が、♂形拡敢−(1n)を設けた
ことによってnpnトランジスタuc#が新らしく形成
される。第5図は第4図に破線で示した奇生素子による
寄生回路の燐酸を示す回路図である。
次に、第4図および第5図について、従来の回路に比し
て追加されたを生のnpn トランジスタ(1(Jおよ
びpnpトランジスタ(9)の効果について祝用する。
先に説明したように、出力端子OUTに貝のサージ電圧
が印加されたときに、npn)ランジスタ(4〕のコレ
クタに流れるtt流が大きい(すなわちnpn )ラン
ジスタ(4)の増幅率hF14が大きい)とpnp )
う/ジスタ(1)のベース電流が大きくなりランチアン
プ状態に突入するのであるが、この実施例のようにnp
nトランジスタu0をnpn )ランジスタ(4)のベ
ース・エミッタ間に追加すると、実質上のnpn トラ
ンジスタ(4)の増幅率hF14を極度に小さくできる
。第6図はこの関係を示す説明図で、図(a)に示すよ
うに、トランジスタQ、1のべ〜ス・エミッタm」にト
ランジスタQ、2をfij!続し、両者の増幅t+hr
mをともに50としたとき、これに等価な図(b)に示
すトランジスタQ、3の増幅率hFlは0.8に低下す
る。従って、サージ電圧がよほど大きくないと1)II
p’)ランジスタ(1)のベース電工ミッタ間を順バイ
アスすることがなくなり、ラッチアップ状態にはならな
い。同様に、出力端子OUTに正のサージ電圧が印加さ
れたときも、pnpトランジスタ(9)の接続によって
pnp )ランジスタ(2)の増幅率b FBiが極度
に小さくなっているので、サージ電圧がよほど大きくな
いと、npnトランジスタ(3)のベース・エミッタ間
を順バイアスすることがなくなり、ランチアップ状態に
はならない。
なお、pnpトランジスタ(9)とnpn l−ランジ
スタQりとの増幅率hFI+はある程度大きければ、そ
の値のばらつきはさttど問題にならないので、耐圧の
許す限り、p+形拡散@ (112)とp−MO8TA
のドレイン(102)との間隔および♂形波散層(11
1)とn−MO8T Bのドレイン(104)との間隔
を小さくすることによって増幅率hPlを大きくするこ
とかできる。また、これらの拡散層とトレインとの間に
それぞれ寄生MO8T (フィールドトランジスタとけ
ばれスレショルド電圧が鳥い。)が形成されるので、こ
の寄生MO8Tのゲート領域の酸化膜上のケート電極に
当る部分に、それぞれの拡散ノーの一位を印加するのが
望ましい。
以上詳述したように、この発明になる0MO8ICでは
各MO8Tのドレイン拡散領域に対向じてンース拡散領
域とは別にこれとIWJ−伝埠形の第3の拡散領域を設
け、ラッチアンプ机象の原因となるを化バイポーラトラ
ンジスタのベース・エミッタ間にベース電流のバイパス
路を形成し、上記を生トランジスタの実質的増幅率hF
lを下げたのでラッチアップ耐力を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は0M08回路の厳小単位を示す回路図、第2図
は第1図の回路を実際に構成した従来のCMo5t I
Cの構造を寄生素子とともに示す断面図、第3図は第2
図の従来例における寄生素子による寄生回路を不す回路
図、第4図はこの発明の一実施例の4111造を寄生素
子とともに示す断面図、第5図はこの実施例について寄
生集子による寄生回路を示す回路図、第6図はトランジ
スタの増′幅率低下の効果を説明するだめの図である。 図において、Aはp−MO8T、 (101)はp形ン
ース拡散領域、(102)はpsドレイン拡散領域、B
はn −MOS T 、 (103)はn+形ソース拡
散領域、(J04)はn+形トドレイン拡散領域(ユ0
5)はn−形牛24体基板、(106)はp−形アイラ
ンド、(ユニ1)はn“形第3の拡散領域、(112)
はp+形の第3の拡散領域でらる。 なお、図中同一符号は同一または和尚部分を示第2図 第3図 第↓i4 tiw    腐 第51′4 第6図 (tL)      (b) 手続補・上書(自発) 特許庁長官殿 ■、“11イ′1の表示     特願昭56−173
825号2 発明の名称   半尋体集積回路装置3、
補正をする者 事件との関係   特許出願人 1(V 5、補正の対象 図面 6、補正の内容 図面の第3図並びに第6図(a)および(b) ’i添
付図の通りに訂正する。 ?、添付書類の目録 訂正後の第3図並びに第6図(a)および(b)を示す
図面 1通 以上 第3図 第6図 (a)      (b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  一枚の半導体基板内にpチャネルMOB ト
    ランジスタとnチャネルMO8トランジスタとを形成し
    これらを直列に接続して相補形MO8染横tg7路を構
    成するものにおいて、上記各MO8)ランジスタのドレ
    イン拡散領域に対向してソース拡散領域とは別に当該ド
    レイン拡散領域と同一伝導形の第3の拡散領域を設けた
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. (2)第3の拡散領域とドレイン拡散領域との間の距離
    をソース拡散領域と上記ドレイン拡散領域との間の距離
    と異なるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の半導体集積回路装置。
  3. (3)いずれも第1の伝導形を有する第3の拡散領域と
    ドレイン拡散領域との間の第2の伝導影領域上の絶縁層
    の上に上記第3の拡散領域と同一電位を印加するように
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
    項記載の半導体集積回路装置。
JP56173825A 1981-10-27 1981-10-27 半導体集積回路装置 Granted JPS5873147A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56173825A JPS5873147A (ja) 1981-10-27 1981-10-27 半導体集積回路装置
US06/769,092 US4689653A (en) 1981-10-27 1985-08-26 Complementary MOS integrated circuit including lock-up prevention parasitic transistors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56173825A JPS5873147A (ja) 1981-10-27 1981-10-27 半導体集積回路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5873147A true JPS5873147A (ja) 1983-05-02
JPH0318347B2 JPH0318347B2 (ja) 1991-03-12

Family

ID=15967848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56173825A Granted JPS5873147A (ja) 1981-10-27 1981-10-27 半導体集積回路装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4689653A (ja)
JP (1) JPS5873147A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0119260A1 (en) * 1982-09-20 1984-09-26 Semi Processes Inc. Cmos integrated circuit with guard bands for latch-up protection

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0654797B2 (ja) * 1986-08-06 1994-07-20 日産自動車株式会社 Cmos半導体装置
US4791316A (en) * 1986-09-26 1988-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Latch-up protection circuit for integrated circuits using complementary MOS circuit technology
US4791317A (en) * 1986-09-26 1988-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Latch-up protection circuit for integrated circuits using complementary mos circuit technology
JPS648659A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Mitsubishi Electric Corp Supplementary semiconductor integrated circuit device
US5136355A (en) * 1987-11-25 1992-08-04 Marconi Electronic Devices Limited Interconnecting layer on a semiconductor substrate
JPH02168666A (ja) * 1988-09-29 1990-06-28 Mitsubishi Electric Corp 相補型半導体装置とその製造方法
US4939616A (en) * 1988-11-01 1990-07-03 Texas Instruments Incorporated Circuit structure with enhanced electrostatic discharge protection
US5406513A (en) * 1993-02-05 1995-04-11 The University Of New Mexico Mechanism for preventing radiation induced latch-up in CMOS integrated circuits
JP4548603B2 (ja) * 2005-06-08 2010-09-22 セイコーエプソン株式会社 半導体装置
RU2539869C1 (ru) * 2013-12-24 2015-01-27 Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС") Радиационно-стойкая библиотека элементов на комплементарных металл-окисел-полупроводник транзисторах

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573509A (en) * 1968-09-09 1971-04-06 Texas Instruments Inc Device for reducing bipolar effects in mos integrated circuits
US3955210A (en) * 1974-12-30 1976-05-04 International Business Machines Corporation Elimination of SCR structure
JPS5238890A (en) * 1975-09-23 1977-03-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
JPS53126280A (en) * 1977-04-11 1978-11-04 Hitachi Ltd Complementary type mis semiconductor device
GB1549130A (en) * 1977-06-01 1979-08-01 Hughes Microelectronics Ltd Cm Monolithic integrated circuit
JPS5939904B2 (ja) * 1978-09-28 1984-09-27 株式会社東芝 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0119260A1 (en) * 1982-09-20 1984-09-26 Semi Processes Inc. Cmos integrated circuit with guard bands for latch-up protection

Also Published As

Publication number Publication date
US4689653A (en) 1987-08-25
JPH0318347B2 (ja) 1991-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3246807B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPS5873147A (ja) 半導体集積回路装置
KR930006741B1 (ko) 아날로그신호 입력회로
TWI784502B (zh) 靜電放電防護電路
JP2003332456A (ja) 分割抵抗回路、及び、半導体装置
JPH109967A (ja) 基準電圧回路およびそれを用いた温度検知回路
JPH08340246A (ja) リーク電流補償回路
JPS5890756A (ja) モノリシツク基準電流源
JPS59205751A (ja) 半導体集積回路装置
JPS61283158A (ja) 相補型mosトランジスタ回路
JPS6046064A (ja) 半導体装置
JPS5950557A (ja) 半導体装置
JPS6048905B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPS58218160A (ja) 半導体集積回路
JPH0532908B2 (ja)
JPS6281053A (ja) 半導体集積回路装置
JPS61208863A (ja) Cmos半導体装置
JPS611046A (ja) 半導体集積回路装置
JP3336853B2 (ja) Iil素子の評価方法
JPS5910256A (ja) 半導体集積装置
JP2671304B2 (ja) 論理回路
JPS59152659A (ja) 相補形mos回路素子
JPS6336145B2 (ja)
JPH0563461A (ja) 差動増幅回路
Marshall et al. Layout for SOI