JPS583275A - 半導体装置 - Google Patents

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】 本発明は半導体装置に係り、特に集積回路内に形成され
る可変抵抗領域を有する半導体装置に関する。

集積回路内に形成され光可変インピーダンス素子を有す
る従来の半導体装置を第１ＩＱＫ示す。

また、この半導体装置の等価回路を第２図に示す。図に
おいて、１．１．ＩＩはコンタクト部、４は可変抵抗領
域となるデ形拡散層で、ラテラルＰＮＰ　）ランジスタ
Ｑ１〜Ｑ＊ｅＱ＊’〜Ｑｍ’のエイツタ領域となる。ま
え、５はこの２テツルＰＮＰトランジスタＱ１〜Ｑ　＊
　＊　Ｑｔ　’〜（ｂ’の＝レタタ領械となるＰ形層、
６は２チラルＰＩＰ　）ランジスタＱｔ〜ｑ、Ｑ１′〜
Ｑ、／のペース領域となるＮ形層、Ｊ　ｄｔｉＰ形半導
体基板である。すなわち、Ｐ形波散層４とＰ形層５とＮ
形層６とで１ｌ１２１１に示すような複数個のラテラル
ＰＮＰ　）ランジスタＱ１〜Ｑｓ−Ｑｔ’〜Ｑｎ’　を
形成することＫな〕、とｎらのラテラルＰＮＰ　）ツン
ジスタＱ１〜Ｑ、。

Ｑ１’〜Ｑｎ′は可変インピーメンス素子として働く。

さらに、上記Ｐ形層５を工建ツタとし、Ｎ形層６ｔ−ベ
ースとし、Ｐ形基板１−ｔ；レクタとする寄生ｎｔ？　
）ランジスタＱ、１〜Ｑｓｍ　＊　Ｑａｔ’−ＱＨ’が
絡２図に示すように形成される。

上記半導体装置においては、コンタクト部１゜２，３に
適切なバイアス電圧（たとえばフンタクト部Ｊ、！、３
に対応して高、低、高電位）を与え、ラテラルＰＮＰ　
）ランジスタ（ｂ〜ｑ。

Ｑｓ’〜Ｑ、／のペース領域となるＮ形層Ｃに制御入力
を印加することＫよって、コンタクト部１〜３間のイン
ピーダンスを可変するようにしている。この場合、Ｐ膨
拡散層４の抵抗が純抵抗であると同時にラテラルＰＩＰ
　）ランジスタＱ＊−Ｑ。

Ｑ１／〜ＱｍＩの工きツタとなりているので、ペース領
域となるＮ形層Ｃの制御端子に制御電圧あるいは制御電
流を印加すると、ラテラルＰＮＰ　）ランジスタは高電
位側から順次連続的に、例えばトランジスタＱ１からｑ
、へ、トランジスタＱｌ’から９１へ順次オン状態とな
る。この時、ラテラルＰ）ＪＰ　）ランジスｌのコレク
タに相当する？形層５がオープン状態にあるので、これ
らのトランジスタはＱ１→ＱＢ、Ｑｔ’→Ｑ、／へと順
次飽和する。

従って、；ンタクト部１〜Ｊ間のインピーダンスは、こ
れらラテラルｎ伊トランジスタ９１〜ＱｎｅＱｔ’〜Ｑ
ｌ′の飽和抵抗がＰ膨拡散層４の抵抗に対して並列にな
った形でそのインピーダンスが変化する。

しかし、上記したラテラルＰ）ＩＰ　）ランジスタＱ１
→ＱＢ＊　Ｑｔ’→Ｑ、１の順次オン動作に伴って寄生
ＰＮＰ）うｙジスタ　ｑ、１〜Ｑｌｌｌ　＃　Ｑ　Ｉ　
ｌ’−Ｑｌ１１’　　も順次オン状態となるが１．これ
らの寄生ＰＮＰ　）ランゾスタ”ｌ””’Ｑｓｍ、Ｑ□
′〜Ｑ、ｌは飽和しない為、ラテラルＰＮＰ　）ランジ
スタｑ１〜ＱＢ　ｔ　Ｑ　１”＝　Ｑｍ’の飽和の状態
に応じて寄生の電流がこれら寄生ＰＮＰ　）ランゾスタ
を通じて基９１ｍ１Ｃ流れる。しかも、この寄生電流は
コンタクト部１〜１ｔ−通じて基板１０へ流れることに
なり、結果的にペース領域６に加わる制御電圧又は制御
電流Ｋｌｌ係なく、コンタク■１〜Ｊ関のインピーダン
スを変化させるに十分な電流以上の寄生電流が流れてし
まい、これが各コンタクト部１〜１０バイアス設定及び
負荷の設定勢に極めて大龜な障害となっていた。つまｐ
１制御人力に対してインピーダンスを安定して可変でき
ないという不都合があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされえもので、可変イン
ピーダンス素子と表る第１のラテラルトランジスタとは
別個に第２のラテラルトランジスタを設けて上記１１ｆ
ｌのラテラルトランジスタの飽和により寄生トランジス
タに流れる寄生電流音吸収する回路構造とすることによ
って、集積回路内に容易に形成でき、制御電圧又は制御
電流に対して極めて安定でかつ大きな可変範囲會得る可
変抵抗領域を有する半導体装置ｔ４１！供することを目
的とする。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する□。

第３図は半導体装置の可変インピーダンス素子に関連す
る部分を示し、第４Ｌはその等価回路である０表お、従
来と同様の部分には同一の符号を用いて説明する。図に
おいて、１゜２．１は前述と同様の；ンタクト部、４は
可変抵抗領域となるＰ膨拡散層で、ラテラルＰＮＰ　）
ランジスタＱ１〜Ｑ１１　ｅ　Ｑｔ””’ＱＢ’のエイ
ツタ領斌となる。また、５は、このラテラルＰＮＰ　）
う／ゾスタＱ１〜Ｑ、　＊　Ｃｂ’〜Ｑ１′のコレクタ
領域となるＰ形層−１ｇＦｉラテラルＰＮＰ　）ランジ
スタ９１〜Ｑ、。

Ｑ１′〜Ｑｎ′のペース領域と１ｋｂＮ形層、１０はＰ
形半導体基板である。さらに、本発明ＫＴｏりては後述
する寄生電流吸収用のラテラルＰＮＰ）ランジスタのコ
レクタ領域となるＰ形゛層１ｔ−設けている。したがっ
て、前記Ｐ膨拡散層４とＰ形層５とＮ形層６とで第４図
に示すような並列接続の第１のラテラルＰＮＰ　）ラン
ジスタＱ、〜Ｑ、。

Ｑ１’〜Ｑ、／が形成されるととにな）、これらの第１
のラテラルＰＮＰ　）ランジスタｑ１〜Ｑ＊−Ｑｔ”情
１は可変インピーダンス素子として働くことになる。ま
た、上記Ｐ形層５を工電ツタとし、Ｎ形層６ｔペースと
し、Ｐ形基１１１０會コレクメとする寄生ＰＮＰ　）ラ
ンジスＩＱ、１〜Ｑｌｌ＃Ｑ＠ｌ〜Ｑｌｔｌ’が上記ラ
テラルＰＮＰ　）ランジスタＱ１〜Ｑ、。

Ｑ凰′〜Ｑｎ′に対応して第４１ｇ１Ｋ示すように寄生
的に形成される。さらに、本発明にあっては、前記Ｐ形
層１會コレクタとし、Ｎ形層−ｔペースとし、Ｐ形層ｊ
會エミッタとす・る第２のラテラルＰＮＰ　）ランジス
ｆｉ　Ｔｒ１〜〒ｒｍ　ｅ　ｔｒｙ’〜−ＴＴ＊’が１
１４１１に示すように形成されることになる。

上記のように構成された半導体装置において、＝ンＩタ
ト部Ｘ、Ｘ、Ｘに適切なバイアス（たとえばコンタクト
部１．１．３に対応して高、低。

高電位。）を与え、前記第１及び第２のラテラルＰＭ？
トランジスタＱＬ　−（２ｓｔｍ　Ｑ１’〜Ｑ、′１丁
、１〜？ｙＢ　＊　Ｔｙ　１’〜Ｔ　ｙｌ’　Ｏペース
領域となるＮ形層６の制御端子に制御電圧又は制御電流
を印加すると、８１０ラテラルＰＮＰ　）ランジスタＱ
１〜ＱＢｚ　Ｑｓ’〜Ｑ、Ｉは高電位側から順次連続的
に、つｔ）トランジスタＱ＊　”Ｑｔｓ　＃　Ｑｌ’→
（ｂ’へとオン状態となる。この時、第１のラテラルＰ
ＮＰ　）　ｊンジスタＯコレクタに相当するＰ形層５が
オーブン状態に６るＯで、これらのトランジスタは鉛→
Ｑ、。

Ｑ１’→（４，１へと順次飽和する。従って、前述した
ようにコンタクト部１〜１間のインピーダンスは、これ
らのラテラルＰＮＰ　）ランジスタＱｔ〜Ｑ、。

Ｑ１′−偽′のコンタク・ニオツタ間の飽和抵抗がＰ影
線散層４の抵抗に対して順次並列になった形でそのイン
ピーダンスが輩化する。この時、上記第１のラテラルＰ
ＮＰ　）ランジスタｑ１〜Ｑａｅ　Ｑｔ’〜Ｑｌの順次
オン動作に伴って寄生トランジスタＱ１１〜Ｑ＠＠ｅ　
Ｑ＠、’〜Ｑ１ｍｌ及び第２０テテラ＃Ｐ）ｆＰ）ラン
ジスタＴ、１〜？、、？、１’〜１０′も順次オン状態
となる。しかし、一般に上記第２のラテラルＰＮＰ　）
ランジスタＴ５〜”ｒｌｗ　”ｒｌ’〜テ、１′の電流
増幅率β１と寄生トランジスタｑ□〜Ｑｌｌｌ’　Ｑｌ
ｌ’〜ｑ、１′の電流増幅率β３のａｉ係ｔｌｈ＞Ｉｓ
とすることができるので、寄生電ｆＩ１．紘殆んどこの
第２０ラテラルＰＮＰ　）ランジスタｉ□〜”　ｒ　＊
　ｓ　Ｔ　ｑ’〜１０′のコレクタ（Ｐ形層Ｆ）ｔ−通
じてＮ形層６の制御端子に向って流れる。つま勤従来と
祉異なｐ１寄生電流は寄生トランジスター　〜Ｑ、Ｑ’
１１　　　　　１ｍ　　　　　１１ 〜Ｑ、、’を通じてＰ形基＠３１９には殆んど流れなく
なり、Ｎ形層６０制御端子に徴収されることになる。従
って、Ｎ形層ｉ０＠御端千に印加される制御電圧又は制
御電流の大きさに応じてコンタクトｓ１〜Ｊ閣のインピ
ーダンスを安定に可変制御できる。そして、ζＯインビ
ーメンス制御は寄生電流の影響が極めて少なく、可質イ
／ビーメンス素子の可変範Ｉ！ｌを大きくとれ、コンタ
ク）ＩＮ〜１のバイアス設定及び負荷設定管支障なく行
なえるように彦るつ なお、上述した実施例では、可変インビーメンス素子ｔ
−ＰＮＰ形で説明しているが、これはＭＰＮ形で実施す
為ようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、可変インジ−ダン
ス素子となる第１のラテラルトランジスタとは別個に第
２のラテラルトランジスタを設けて上記篇ｌのラテラル
トランジスタの飽和によシ寄生トランジスタに流れる寄
生電流を吸収する１路構造としているの−で、集積回路
内に容易に形成でき、制御電圧又は制御電流に対して極
めて安定でかつ大きな可変範囲【得る可変抵抗領域を有
する半導体装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

１１１１図は従来の可変抵抗領域を有する半導体装置の
平面図、館２図は第１図の装置の勢価回路図、第３図は
本発明の一実施例に係る可変抵抗領域を有する半導体装
置の平面図、ｌｌｌ１４図は第３−＠の装置の轡価回路
閣である。 １〜ｊ−・・コンタク）、４−Ｐ影線散層（抵抗領域）
、５・・・Ｐ形層（トランジスタのコレクタ）、６・・
・Ｎ形層（トランジスタのペース）、ｒ・・・Ｐ形層（
トランジスタのコレクタ）、１０・・・Ｐ形半導体基板
％ＱＩＡ′Ｑ＊−Ｑ（Ａ′％′・＝　＃ロ０９テ９ルＰ
ＮＰ　）ランゾスタ（一対のインピーダンス素子）、Ｑ
、１〜Ｑｓｌ”　ｑ’〜Ｑａｍ−・寄生トランジスタ、
Ｔｒ１〜Ｔｒ　＊　＊　Ｔ　ｒ　ｔ’〜〒、、／、・・
第２のラテラルＰＮＰ　）ランジスタ。 出馳人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦３１１ＩＩ 第２図 ■ ！！３　図 篇４ＩＥｌ ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 牟導体藁板上に形成され両端間に電圧が印加される抵抗
   領域と、この抵抗領域を一端として形成され、複数個並
   列接続されたラテラルトランジスタ群を構成する可変イ
   ンピーメンス素子と、この可変インピーダンス素子と前
   記基板との間に形成される寄生トランジスタを通じて前
   記ラテラルトランジスタの飽和によ）流れる寄生電流ｔ
   ＷＩＬｌｌＬするように形成されたラテラル形の寄生電
   流徴収用トランジスタ群とを具備し、前記可変インピー
   ダンス素子のラテラルトランジスタ群のペース領域に制
   御入力を与えて抵抗領域両端間のインピーダンス【可変
   するようにし友ことを特徴とする半導体装置。