JPS60226164A - 半導体注入集積論理回路装置 - Google Patents

半導体注入集積論理回路装置

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JPS60226164A
JPS60226164A JP59084875A JP8487584A JPS60226164A JP S60226164 A JPS60226164 A JP S60226164A JP 59084875 A JP59084875 A JP 59084875A JP 8487584 A JP8487584 A JP 8487584A JP S60226164 A JPS60226164 A JP S60226164A
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JP
Japan
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injector
transistor
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fet
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JP59084875A
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JPH0464184B2 (ja
Inventor
Toshiyuki Ookoda
敏幸 大古田
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Publication date
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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
    • H10D84/65Integrated injection logic
    • H10D84/655Integrated injection logic using field effect injector structures

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  • Bipolar 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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は半導体注入集積論理回路装置(以下、T T 
T、という。)に関する。
(ロ)従来技術 一つの半導体基板上に2つのトランジスタ(Q、、Q、
)を第1図に示すように構成されたIILは、一般に第
2図に示すように注入側をラテラルPNP )ランジス
タ(Ql)とし出力側を逆方向縦形NPNトランジスタ
(Q3)として、ラテラルPNP)ランジスタのコレク
タヲ縦形NPNトランジスタのベースと共用する構造を
有する。
すなわち、P型シリコン基板(1)上にN 型の埋め込
み層(2)を設け、エピタキシャル成長でN型のエピタ
キシャル層(3)を形成し、このエピタキシャル層(3
)をP 型の分離領域(4)で島状に分離して島領域(
5)を形成する。この島領域(5)にP型拡散領域(6
)(7)およびN型拡散領域(81(91を順次不純物
拡散によって形成し、酸化膜(3a)の電極孔を介して
電極(1(1〜(14)が設けられている。そして、ラ
テラルPNPトランジスタはP型拡散領域(6)がエミ
ッタ(インジェクタ)、エピタキシャル層(島領域)(
5)がベース、P型拡散領域(7)がコレクタでベース
接地で働く。一方送方向縦形NPN)ランジスタは、エ
ピタキシャル層(島領域)(5)がエミッタ、P型拡散
領域(7)がペース、Nu拡散領域<81<91がコレ
クタとなっている。
このようなIILにおいては、インジェクタとして用い
るPNP トランジスタとしてラテラルPNP)ランジ
スタを用いているため、インジェクタ(エミッタ(6)
)からNPN)ランジスタへ注入される電流は一部にす
ぎず、大半は無効電流となり、電流増幅率(h□)が小
さいなどの問題があった。
上述した問題点を解消するために、インジェクタとして
縦形PNP)ランジスタを用いて、インジェクタからの
無効電流を少なくしたIILが特開昭58−21346
3号公報に開示されている。
このIILは第3図に示すように、P型シリコン基板(
1)とその上にエピタキシャル成長させたN型エピタキ
シャル層(3)との間にN”ffl埋め込み層(2)と
P 型埋め込み層a9とを部分的に形成し、エピタキシ
ャル層(3)の表面の一部にP 型埋め込み層(19に
接するN 型拡散領域(161を介してP 型拡散領域
囲を形成してこれをインジェクタとする縦形PNP)ラ
ンジスタを構成し、一方エビタキシャル層(3)の表面
の他部にP 型埋め込み層(151に一部で接するP型
ベース領域081を形成し、このP型ベース領域賭の表
面にコレクタとなるN 型拡散領域(+9を部分的に形
成してこれを逆方向縦形NPN トランジスタを構成す
るものである1゜ しかしながら、斯上のIILにおいても、インジェクタ
から供給される電流の一部がペース電流として流れ、論
理回路動作に寄与していない。
(ハ)発明の目的 本発明はインジェクタよりの無効電流をなくし、消費電
力を少なくしたIILを提供することにある。
に)発明の構成 本発明は、N(又はP〕型の半導体領域をエミッタ領域
とし、このエミッタ領域に設げたP(又はN)型のペー
ス領域内に少なくとも1つのN(又はP)型のコレクタ
領域を設けた逆方向縦形トランジスタと、前記半導体領
域の他部にN(又はP)型のソースおよびドレイン領域
とチャンネル領域を形成した接合形電界効果トランジス
タとを備え、前記ペース領域とドレイン領域を接続し、
前記エミッタ領域を接地すると共に、前記ソース領域を
インジェクタ端子と接続し、且つ前記コレクタ領域を出
力端子と接続して前記接合形電界効果トランジスタをイ
ンジェクタとして用いたことを特徴とする半導体注入集
積論理回路装置である。
(ホ)実施例 本発明の実施例を第4図ないし第5図に従い説明する。
第4図は本発明によるIILの等価回路図、第5図は本
発明によるIILの原理的構造を断面図にて示すもので
ある。
一つの半導体基板上に接合形電界効果トランジスタ(以
下、J−FETという。)(T、)と逆方向縦形NPN
)ランジスタ(T、l)を第4図に示すように構成する
。すなわちJ−FET(T、)のソースをインジェクタ
端子に接続し、ドレインを逆方向縦形NPN)ランジス
タ(T、)のペースに接話1 イT 1:’ 11’ 
〒(〒1 b)・i X5−7 J L I イ田い、
逆方向縦形NPN )ランジスタ(T3)のコレクタ(
(1)(C2)を出力端子に接続することにより構成さ
れる。
本発明によるIILの原理的構造を第5図に従い説明す
る。P型シリコン半導体基板(211上の所望の所にN
 型埋め込み層HとP 型埋め込み層(ハ)を不純物拡
散等によって形成し、さらにエピタキシャル成長により
N型エピタキシャル層(24)を形成する。このエピタ
キシャル層(24)が半導体領域として働く。つぎにエ
ピタキシャル層(2滲表面よりP+型埋め込み層(23
)に達するP 型分離領域(25)およびエピタキシャ
ル層C24)を島状に分離するP 型アイソレーション
分離領域(26)を拡散して形成する。この熱処理によ
ってN 型埋め込み層(イ)およびP型埋め込み層@は
上下方向に拡散され、所定の巾を有する埋め込み層が形
成される。そして、P+型埋め込み層@と分離領域(イ
)で囲まれたエピタキシャル層I2aがJ−FET(T
、)のチャンネル領域(24a)となる。続いて、逆方
向縦形トランジスタ(T、)のペースとなるP型のペー
ス領域−なエピタキシャル層C24の表面にベース拡散
により形成すると共にJ−FET(TI)のP型フロン
トゲート漫をエピタキシャル層(24)表面に形成する
。然る後このベース領域(2)の表面にエミッタ拡散に
よりN+型のコレクタ領域c!俤を形成すると共にエミ
ッタ領域となるエピタキシャル層(財)表面にN 型コ
ンタクト領域艶とN 型ガードリング(カラー)(31
)を形成する。この時同時に、J−FETON 型のソ
ース領域C3りおよびドレイン領域(至)を前記P 型
分離領域Q51CI!51で囲まれたエピタキシャル層
(2(イ)表面にエミッタ拡散により形成する。
このアト、エピタキシャル層(財)表面の酸化膜内)に
電極孔を設け、周知のアルミニウム蒸着などにより、各
領域にオーミックコンタクトする電極およびこれらの間
の配線を形成する。
このように一つの半導体基板上にNチャンネルのJ−F
ET(T、)と逆方向縦形NPN)ランジスタ(T3)
が形成される。そして、J−FET(T、)のソース電
極cpsはインジェクタ端子(I)に、ドレイン電極(
ト)は逆方向縦形NPN)ランジスタのベース電極G7
)に夫々接続されると共に、ゲートは基板(211を介
して接地され、T−F ET (T、)はゲート接地型
の定電流回路として使用される。また、逆方向縦形NP
N)ランジスタのベース電極C37)はベース端子(B
lに、コレクタ電極(至)C39)は出力端子Cc、)
(C2) に、エミッタ電極(4Gはグランドライン(
GND)に夫々接続されている。
而して、インジェクタとして用いるJ−FET(T□)
はゲートが基板(21)を介して接地したゲート接地型
の定電流回路として動作するので、インジェクタ端子(
I+からソース領域(3クヘ供給された電流はドレイン
領域(ト)を介してベース領域いに全て供給される。
従って、インジェクタに供給された電流が全て論理回路
動作に利用でき低消費電力化が図れる。
更にゲート接地型のJ−FET(T、)をインジェクタ
として逆方向縦形トランジスタ(T、)に接続している
ため、逆方向縦形トランジスタ(T3)のV1m電圧が
J−FET (TI)のゲートにバイアスを加えること
になり、J−FET(T、)の定電流作用が良好になる
また、逆方向縦形トランジスタ(TR)の全周をN 型
ガートリング(カラー)C1υで囲むことにより、逆方
向エミッタ効率が向上し、逆βを従来装置よりも高くで
きるので、高速動作が可能となる。
(へ)発明の詳細 な説明したように、本発明はインジェクタとして接合形
電界効果トランジスタを用いたので、外部から供給され
る電流を損失なく論理回路動作に利用することができ、
IILの低消費電力化と亮速化を図ることができる。ま
た、IILの低消費電力化により素子数を多くしてもチ
ップ温度が上がらないので、特性上信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は基本的なIILを示す回路図、第2図および第
3図は従来のIILの構造を示す断面図である。第4図
および第5図は本発明によるIILを示すもので、第4
図は等価回路図、第5図は原理的構造を示す断面図であ
る。 (211・・・半導体基板、 (22・・・N 型埋め
込み層、@・・・P 型埋め込み層、(24+・・・エ
ピタキシャル層、(24a)・・・チャンネル領域、 
(25)・・・分離領域、(27)・・・ベース領域、
 (29)・・・コレクタ領域、 (3邊・・・ソース
領域、 C331・・・ドレイン領域。 出願人 三洋電機株式会社 外1名 代理人 弁理士 佐 野 静 夫 第1【41 老2図− 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. +IJN(又はP)型の半導体領域をエミッタ領域とし
    、このエミッタ領域に設けたP(又はN)型のベース領
    域内に少なくとも1つのN(又はP)型のコレクタ領域
    を設けた逆方向縦形トランジスタと、前記半導体領域の
    他部にN(又はP)型のソースおよびドレイン領域とチ
    ャンネル領域を形成した接合形電界効果トランジスタと
    を備え、前記ベース領域とドレイン領域を接続し、前記
    エミッタ領域を接地すると共に、前記ソース領域をイン
    ジェクタ端子と接続し、且つ前記コレクタ領域を出力端
    子と接続して前記接合形電界効果トランジスタをインジ
    ェクタとして用いたことを特徴とする半導体注入集積論
    理回路装置。
JP59084875A 1984-04-25 1984-04-25 半導体注入集積論理回路装置 Granted JPS60226164A (ja)

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JP59084875A JPS60226164A (ja) 1984-04-25 1984-04-25 半導体注入集積論理回路装置

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JPS60226164A true JPS60226164A (ja) 1985-11-11
JPH0464184B2 JPH0464184B2 (ja) 1992-10-14

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463683A (en) * 1977-10-31 1979-05-22 Hitachi Ltd Production of pn junction field effect transistor
JPS56118664A (en) * 1980-02-22 1981-09-17 Nishihara Environ Sanit Res Corp Density measuring device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463683A (en) * 1977-10-31 1979-05-22 Hitachi Ltd Production of pn junction field effect transistor
JPS56118664A (en) * 1980-02-22 1981-09-17 Nishihara Environ Sanit Res Corp Density measuring device

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