JPH0143465B2 - - Google Patents

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JPH0143465B2
JPH0143465B2 JP57120241A JP12024182A JPH0143465B2 JP H0143465 B2 JPH0143465 B2 JP H0143465B2 JP 57120241 A JP57120241 A JP 57120241A JP 12024182 A JP12024182 A JP 12024182A JP H0143465 B2 JPH0143465 B2 JP H0143465B2
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JP
Japan
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semiconductor
layer
type
resistance
semiconductor substrate
Prior art date
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Expired
Application number
JP57120241A
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English (en)
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JPS599957A (ja
Inventor
Katsuaki Sumi
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP57120241A priority Critical patent/JPS599957A/ja
Publication of JPS599957A publication Critical patent/JPS599957A/ja
Publication of JPH0143465B2 publication Critical patent/JPH0143465B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/60Integrated 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 H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
    • H10D84/611Combinations of BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/613Combinations of vertical BJTs and one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/615Combinations of vertical BJTs and one or more of resistors or capacitors

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体基板の主面上に形成されたエ
ピタキシヤル成長半導体層(以下「エピタキシヤ
ル層」と呼ぶ)の所要部分を取り囲むように設け
られた半導体分離層を有する半導体集積回路装置
(IC)に関するものである。
以下、縦形pnpトランジスタを構成要素とする
ICを例にとり説明する。
第1図AおよびBはそれぞれ従来のICの一例
の要部を示す断面図およびその動作を説明するた
めの等価回路図である。
第1図Aにおいて、1はp形半導体基板、2は
p形半導体基板1の主面上に形成されたn-形エ
ピタキシヤル層、3aはn-形エピタキシヤル層
2の縦形pnpトランジスタを形成するための所要
部分2aを取り囲んでその表面からp形半導体基
板1に達するようにp形不純物を導入して形成さ
れたp形分離層、3bはp形分離層3aと同様
に、n-形エピタキシヤル層2の別の縦形pnpトラ
ンジスタを形成するための所要部分2bを取り囲
んで形成されたp形分離層、4はn-形エピタキ
シヤル層2aの表面部の一部にp形不純物を導入
して形成されたp形エミツタ領域、5はn-形エ
ピタキシヤル層2aのp形エミツタ領域4の形成
部分以外の部分にn形不純物を拡散して形成され
たn形ベース電極接着用拡散領域、6はp形エミ
ツタ領域4をエミツタとしn-形エピタキシヤル
層2aをベースとしp形半導体基板1をコレクタ
とする縦形pnpトランジスタである。7はp形分
離層3a,3b、p形エミツタ領域4、n形ベー
ス電極接着用拡散領域5およびn-形エピタキシ
ヤル層2,2a,2bの各表面上にわたつて形成
された酸化シリコン(SiO2)などの絶縁膜、8,
9および10はそれぞれ絶縁膜7を貫通してp形
エミツタ領域4、n形ベース電極接着用拡散領域
5およびp形分離層3aに接続されたエミツタ電
極、ベース電極およびコレクタ電極である。11
は絶縁膜7を貫通してp形分離層3bに接続さ
れ、n-形エピタキシヤル層2bの表面部に形成
されたp形エミツタ領域(図示せず)をエミツタ
としn-形エピタキシヤル層2bをベースとしp
形半導体基板1をコレクタとする別の縦形pnpト
ランジスタのコレクタ電極である。なお、図示し
てないが、コレクタ電極10,11はそれぞれ絶
縁膜7の表面上に形成された接地用配線層を介し
て接地端子に接続されている。R1aはp形半導体
基板1のp形エミツタ領域4に対応する部分とp
形分離層3aに接する部分との間の基板抵抗、
R1bはp形半導体基板1の両p形分離層3a,3
bにそれぞれ接する部分間の基板抵抗、R3aはp
形分離層3aのコレクタ電極10とp形半導体基
板1との間の分離層抵抗、R3bはp形分離層3b
のコレクタ電極11とp形半導体基板1との間の
分離層抵抗である。第1図Bにおいて、12は電
源に接続される電源端子、13は接地される接地
端子、14はエミツタ電極8に接続された出力端
子、REはエミツタ電極8と電源端子12との間
に接続されたエミツタ抵抗、R10はコレクタ電極
10と接地端子13とを接続する接地用配線層の
接地配線抵抗、R11はコレクタ電極11と接地端
子13とを接続する接地用配線層の接地配線抵抗
である。
次に、この従来例の動作を第1図Bについて説
明する。
電源端子12と接地端子13との間に電圧を印
加し、ベース電極9に信号電流を入力すると、こ
の信号電流は縦形pnpトランジスタ6によつて増
幅される。この増幅された電流は電源端子12か
ら負荷抵抗RL、縦形pnpトランジスタ6、基板抵
抗R1a、分離層抵抗3aおよび接地配線抵抗R10
を通つて接地端子13へ流れ、出力端子14から
出力が得られる。
ところで、この従来例では、縦形pnpトランジ
スタ6のコレクタすなわちp形半導体基板1に流
れ込む増幅電流が基板抵抗R1a、分離抵抗R3a
よび接地配線抵抗R10を通つて接地端子13へ流
れるので、基板抵抗R1a,R1bおよび分離層抵抗
R3aが一点に会する接続点〔第1図Bに図示イ〕
に電圧V1が生ずる。この電圧V1によつて、接続
点イから基板抵抗R1b、分離層抵抗R3bおよび接
地配線抵抗R11を通つて接地端子13へ電流が流
れ、コレクタ電極11に電圧V2〔V2=V1×R11
(R1b+R3b+R11)〕が生ずる。ここで、R1b=R3b
=R11であるとすれば電圧V2は電圧V1の1/3にな
る。このような電圧V2がコレクタ電極11に生
ずると、第1図Aに示したn-形エピタキシヤル
層2bに形成されている別の縦形pnpトランジス
タを用いて利得の高い増幅回路が構成されている
場合には、この増幅回路の出力が電圧V2によつ
て影響されるという欠点があつた。
この発明は、上述の欠点に鑑みてなされたもの
で、半導体基板の主面上に形成されたエピタキシ
ヤル層の所要部分を取り囲んで分離する半導体分
離層と間隔をおいて取り囲んで上記半導体分離層
とは別の半導体分離層を形成して、上記半導体基
板の上記両半導体分離層とそれぞれ接する部分間
の基板抵抗によつて、上記半導体分離層で分離さ
れた上記エピタキシヤル層の部分とこの部分に対
応する上記半導体基板の部分とで構成された半導
体素子の、上記別の半導体分離層の外側の上記エ
ピタキシヤル層の所要部分とこの部分に対応する
上記半導体基板の部分とで構成された他の半導体
素子への影響を低減するようにしたICを提供す
ることを目的とする。
第2図AおよびBはそれぞれこの発明の一実施
例のICの要部を示す断面図およびその動作を説
明するための等価回路図である。
図において、第1図に示した従来例の符号と同
一符号は同等部分を示す。3a1はn-形エピタ
キシヤル層2の縦形pnpトランジスタを形成する
ための所要部分2aを取り囲んでその表面からp
形半導体基板1に達するように形成された第1の
p形分離層、3a2は第1のp形分離層3a1と
間隔をおいてこれを取り囲んでn-形エピタキシ
ヤル層2の表面からp形半導体基板1に達するよ
うに形成された第2のp形分離層、10aは第1
のp形分離層3a1および第2のp形分離層3a
2に絶縁膜7を貫通して共通に接続された縦形
pnpトランジスタ6のコレクタ電極である。な
お、第2図Aでは図示してないが、コレクタ電極
10aは絶縁膜7の表面上に形成された接地用配
線層を介して接地端子に接続されている。R1a1
p形半導体基板1のp形エミツタ領域4に対応す
る部分と第1のp形分離層3a1に接する部分と
の間の基板抵抗、R1a2はp形半導体基板1の両p
形分離層3a1,3a2にそれぞれ接する部分間
の基板抵抗、R3a1およびR3a2はそれぞれ第1のp
形分離層3a1および第2のp形分離層3a2の
コレクタ電極10aとp形半導体基板1との間の
分離層抵抗、R10aはコレクタ電極10aと接地端
子13とを接続する接地用配線層の接地配線抵抗
である。なお、この実施例のR1bはp形半導体基
板1の両p形分離層3a2,3bにそれぞれ接す
る部分間の基板抵抗である。
この実施例の構成では、第2図Bに示すよう
に、電源端子12と接地端子13との間に電圧を
印加し、ベース電極9に信号電流を入力すると、
この信号電流が縦形pnpトランジスタ6によつて
増幅される。この増幅された電流は電源端子12
からエミツタ抵抗RE、縦形pnpトランジスタ6、
基板抵抗R1a1、分離層抵抗R3a1および接地配線抵
抗R10aを通つて接地端子13へ流れ、出力端子1
4から出力が得られる。そして、この増幅電流が
流れると、基板抵抗R1a1,R1a2および分離層抵抗
R3a1が一点に会する接続点〔第2図Bに図示ロ〕
に第1図Bに図示した接続点イの電圧V1とほぼ
同一の電圧V3が生ずる。この電圧V3によつて、
接続点ロから基板抵抗R1a2,R1b、分離層抵抗R3b
および接地配線抵抗R11を通つて接地端子13へ
電流が流れ、コレクタ端子11に電圧V4が生ず
る。この電圧V4は、基板抵抗R1a2,R1bの接続点
とコレクタ電極10aとの間に分離層抵抗R3a2
接続されているので、分離層抵抗R3a2が基板抵抗
R1a2に比べて極めて大きい場合にはV3×R11
(R1a2+R1b+R3b+R11)となるが、通常、分離層
抵抗R3a2は基板抵抗R1a2に比べて小さいからV3×
R11/(R1a2+R1b+R3b+R11)以下となる。ここ
で、R1a2=R1b=R3b=R11であるとすれば、電圧
V4は電圧V3の1/4以下になる。従つて、この実施
例では、縦形pnpトランジスタ6の第2図Aに示
したn-形エピタキシヤル層2bに形成されてい
る別の縦形pnpトランジスタへの影響を、第1図
に示した従来例の場合のそれより低減することが
できる。
なお、この実施例では、p形分離層3a1,3
a2の2重の分離層を用いたが、必ずしもこれは
2重に限定する必要がなく、2重以上であつても
よい。また、この実施例では、縦形pnpトランジ
スタ6を構成要素とする場合を例にとり述べた
が、必ずしもこれは縦形pnpトランジスタに限定
する必要がなく、p形分離層3a1によつて取り
囲まれたn-形エピタキシヤル層2aとp形半導
体基板1とで構成された半導体容量素子などのそ
の他の半導体素子を構成要素とする場合にも、こ
の実施例と同様の効果がある。また、この実施例
では、p形半導体基板1を用いる場合について説
明したが、この発明はn形半導体基板を用いる場
合にも適用することができる。
以上、説明したように、この発明のICでは、
半導体基板の主面上に形成されたエピタキシヤル
層の所要部分を取り囲んで分離する第1の半導体
分離層と間隔をおいてこれを取り囲んで第2の半
導体分離層を形成したので、上記半導体基板の上
記第1および第2の半導体分離層とそれぞれ接す
る部分間の基板抵抗によつて、上記第1の半導体
分離層で分離された上記エピタキシヤル層の部分
とこの部分に対応する上記半導体基板の部分とで
構成された半導体素子の、上記第2の半導体分離
層の外側の上記エピタキシヤル層の所要部分とこ
の部分に対応する上記半導体基板の部分とで構成
された他の半導体素子への影響を低減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図AおよびBはそれぞれ従来のICの一例
の要部を示す断面図およびその動作を説明するた
めの等価回路図、第2図AおよびBはそれぞれこ
の発明の一実施例のICの要部を示す断面図およ
びその動作を説明するための等価回路図である。 図において、1はp形半導体基板(第1伝導形
の半導体基板)、2はn-形エピタキシヤル層(第
2伝導形のエピタキシヤル成長半導体層)、3a
1は第1のp形分離層(第1伝導形の第1の半導
体分離層)、3a2は第2のp形分離層(第1伝
導形の第2の半導体分離層)、6は縦形pnpトラ
ンジスタ(半導体素子)、10aはコレクタ電極
(半導体素子の電極)、R1a2は基板抵抗である。な
お、図中同一符号はそれぞれ同一もしくは相当部
分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1伝導形の半導体基板、この半導体基板の
    主面上に形成された第2伝導形のエピタキシヤル
    成長半導体層、およびこのエピタキシヤル成長半
    導体層の所要部分を取り囲んでその表面から上記
    半導体基板に達するように形成され表面に電極が
    接着された第1伝導形の第1の半導体分離層とこ
    の第1の半導体分離層で取り囲まれた上記エピタ
    キシヤル成長半導体層の部分と上記エピタキシヤ
    ル成長半導体層の上記部分に対応する上記半導体
    基板の部分とで構成された半導体素子を備えたも
    のにおいて、上記第1の半導体分離層と間隔をお
    いてこれを取り囲んで上記エピタキシヤル成長半
    導体層の表面から上記半導体基板に達するように
    第1伝導形の第2の半導体分離層を形成し、この
    第2の半導体分離層の表面に第1の半導体分離層
    の上記電極に接続された電極を設けこの電極は上
    記半導体素子の電極取り出し領域の一つを構成す
    ることを特徴とする半導体集積回路装置。
JP57120241A 1982-07-08 1982-07-08 半導体集積回路装置 Granted JPS599957A (ja)

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JPS599957A JPS599957A (ja) 1984-01-19
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