JPS6297366A - GaAs集積回路装置 - Google Patents

GaAs集積回路装置

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JPS6297366A
JPS6297366A JP60140389A JP14038985A JPS6297366A JP S6297366 A JPS6297366 A JP S6297366A JP 60140389 A JP60140389 A JP 60140389A JP 14038985 A JP14038985 A JP 14038985A JP S6297366 A JPS6297366 A JP S6297366A
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JP
Japan
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diode
wiring
integrated circuit
electrode
circuit device
Prior art date
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Pending
Application number
JP60140389A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Yamashita
寛樹 山下
Hironori Tanaka
田中 広紀
Takehisa Hayashi
剛久 林
Nobuo Kodera
小寺 信夫
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6297366A publication Critical patent/JPS6297366A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/02Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
    • H10D84/05Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group III-V technology

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Logic 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ショットキー・ゲート型電界効果トランジス
タ(以下、FETと略記する。)とシヨツトキー・ダイ
オード(以下、ダイオードと略記する。)を含んで成る
G a A s集積回路装置に関する。
〔発明の背景〕
近年、Siよりも数倍電子の移動度が大きいGaAsを
基板として用いるLSIの試作が行なわれている。従来
、このようなLSIは、入出力論理レベルを変換するレ
ベルシフト回路とスイッチングするインバータ回路から
成る論理回路によって構成される。なお、このような論
理回路のひとつとして、特開昭58−62939号に記
載の回路が提案されている。
第4図は、前述のレベルシフト回路の一例を示す回路図
である。図において、101は入力端子であり、直列接
続された2個のダイオード104,105を介して出力
端子102に接続されている。また、出力端子102は
、抵抗107を介して負電源端子103に接続されてい
る。さらに、入力端子101と出力端子102の間には
、ダイオード104,105に並列に結合容量106が
挿入されている。容量108は、出力端子102につく
配線容量や寄生容量などの総負荷容量である。
次に、この回路の動作を簡単に説明する。入力端子10
1に信号が加わると、直流的には、ダイオ−ド104.
105.抵抗107を介して負電源端子103に電流が
流れ、ダイオード104,105にこの電流値に応じた
電圧降下が生じる。出力端子102に現われる信号は、
入力端子101の信号がこの電圧降下分だけレベルシフ
トされる。一方、交流的には、入力端子101に加わっ
た信号が結合容量106を通して出力端子102に現わ
れる。ここで、高速に信号をレベルシフトするための条
件として結合容量106を負荷容量108の5倍以上に
定める必要があるとされている。さらに、この結合容量
106として逆バイアスされたダイオードの接合容量を
用いることが提案されている。
第5図(a)は、結合容量に逆バイアスされたシヨツト
キー・ダイオードの接合容量を用いたGa A s集積
回路装置の部分平面図である。第5図(b)は、第5図
(a)のG a A s集積回路装置の断面図である。
第5図(a)、(b)において。
201は第4図における結合容量106となるダイオー
ドのカソード電極とこれに接続された金属配線である。
202は、前記ダイオードのアノード電極とこれにつな
がる金属配線である。また、203は。
前記ダイオードの11高濃度能動層、204は、n型能
動層である。さらに、205は、素子間を結ぶ金属配線
である。206は、202と205との間の寄生容量で
ある。なお、202は、204とショットキー接合を形
成し、201は、203.204とオーミック接触して
いる。第5図(a)、(b)で示す前記ダイオード、ア
ノード電極202が、カソード電極201が、それぞれ
第4図において出力端子102、入力端子101に接続
され、ダイオード104,105の電圧降下分だけ逆バ
イアスされている。ところで、このようなレベルシフト
回路にダイオードを用いたG a A s集積回路装置
では、ダイオードのアノード電極202と素子間の配線
205や素子との距離が短いため、寄生容量206が大
きくなってしまう。すなわち、レベルシフト回路の出力
端子につく容量が増大する。これに伴って、前述のよう
に結合容量も大きくしなければならない。ダイオードを
結合容量として用いた場合容量値は、接合面積、つまり
アノード電極とn型能動層の接触面積に比例する。した
がって、このことは、ダイオードの面積を増大させ、G
 a A s集積回路装置のチップ面積の増大につなが
り、高集積化の妨げになる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記レベルシフト回路の結合容量とし
て用いたダイオードのアノード電極と素子、配線との間
の寄生容量の低減を図り、ダイオードの面積の増大を防
ぎ、高集積化に好適なGaAs集積回路装置を提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明は、G a A s基
板上に設けられた素子あるいは配線によって構成された
G a A s集積回路装置において、レベルシフト回
路を構成する結合容量として用いるシヨツトキー・ダイ
オードのアノード電極と、該ダイオードの近傍に配置さ
れた素子あるいは配線との間に、前記ダイオードのカソ
ード電極に接続された電極あるいは配線を設け、前記ア
ノード電極と素子、配線との寄生容量の低減を図ったも
のである。
〔発明の実施例〕
以下1本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第1図(a)は、本発明の第1の実施例であるGaAs
集積回路装置の部分平面図である。第1図(b)は、第
1図(a)の断面図である。図において、510はG 
a A s基板、509は層間絶縁膜である。
501は結合容量として用いたダイオードのカソード電
極とこれにつながる金属配線であり、502は前記ダイ
オードのアノード電極である。さらに、504はn型能
動層、503はn+高濃度能動層である。
なお、501は503.504とオーミック接触し、5
02は503とショットキー接合を形成している。50
5は前記ダイオードに近接して配置された金属配線であ
る。、506は、本発明によるシールド用配線であり。
コンタクト穴507により501に、コンタクト穴50
8により510に接触している。このような構造にする
ことによって、金属配線505と前記ダイオードのアノ
ード電極502との間の寄生容量を低減することができ
る。すなわち、アノード電極502の電位は、カソード
電極の501電位が加わっているシ−ルド電極506に
よって、金属配線505の電位による影響が遮断される
からである。一方、このシールド電極506とアノード
電極502との間には層間容量が存在し、結合容量が増
加される。したがって、このようなシールド電極を設け
ることによって、結合容量用ダイオードのアノード電極
の寄生容量が低減され、さらには結合容量が増加し、ダ
イオードの面積の低減に効果がある。
第2図(a)、(b)は5本発明の第2の実施例のG 
a A s集積回路装置の部分平面図、第2図(b)は
、第2図(a)の断面図である0本実施例は、第1図(
a)、(b)に示したコンタクト穴508が無い場合の
構造で、その他の構造は第1の実施例と同様である。こ
の場合にも第1の実施例とほぼ同様な効果が得られるが
、コンタクト穴を形成しないため、集積度をより高める
ことができる。
第3図(a)、(b)は、本発明の第3の実施例のG 
a A s集積回路装置の部分平面図、第3図(b)は
、第3図(a)の断面図である。上記実施例では、ダイ
オードのアノード電極と素子、配線との寄生容量の低減
を図るために、該アノード電極と、前記ダイオードの近
傍に配置された素子あるいは配線との間に、前記ダイオ
ードのカソード電極に接続された配線(506)を設け
たが1本実施例では、前記ダイオードのカソード電極に
接続された電極を設けた例を示す。図において、512
はダイオードのアノード電極502と、隣接配線505
との間に設けられ、前記ダイオードの能動層504を介
してカソード電極501に接続された本発明によるシー
ルド用配線である。511は電極512をダイオードの
能動層504とオーミック接触させるためのnゝ高濃度
能動層である。この場合にも、隣接配線505に対して
電極512がシールド電極として働き、前述の第1.第
2の実施例と同様の効果がある。
なお、上記第1〜第3の実施例では、ダイオードのアノ
ード電極502と、該ダイオードの近傍に配置された配
線505との間に、前記ダイオードのカソード電極50
1に接続された電極506あるいは配線512を設けた
例を示したが、前記ダイオードの近傍に配置された素子
との間に、電極506あるいは配線512を設けた場合
も同様の効果があることはいうまでもない。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、レベルシフト回
路の結合容量として用いたシヨツトキー・ダイオードの
アノード電極と素子、配線との間の寄生容量の低減を図
り、ダイオードの面積の増大を防ぎ、高集積に優れたG
 a A s集積回路装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は結合容量に逆バイアスされたシヨツトキ
ー・ダイオードの結合容量を用いた本発明の第1の実施
例のG a A s集積回路装置の部分平面図、第1図
(b)は第1図(a)の断面図、第2図(a)は本発明
の第2の実施例のG a A s集積回路装置の部分平
面図、第2図(b)は第2図(a)の断面図、第3図(
a)は本発明の第3の実施例のGaAs集積回路装置の
部分平面図、第3図(b)は第3図(a)の断面図、第
4図はレベルシフト回路の回路図、第4図(a)は従来
のG a A ii集積回路装置の部分平面図、第5図
(b)は第5図(a)の断面図である。 101・・・レベルシフト回路の入力端子102・・・
レベルシフ8回路の出力端子103・・・負電源端子 104.105・・・レベルシフト・ダイオード106
・・・結合容量 107・・・抵抗 108・・・102につく総負荷容量 201.501・・・結合容量用ダイオードのカソード
電極202.502・・・結合容量用ダイオードのアノ
ード203.503・・・結合容量用ダイオードのn型
高濃度能動層 204.504・・・n型能動層 205.505・・・結合容量の近傍に配置された配線
206・・・202と205との間の寄生容量209.
509・・・層間絶縁膜 210.510−GaAs基板 506・・・シールド用配線 507,508・・・コンタクト穴 511・・・n+高濃度能動層 512・・・シールド用電極 代理人弁理士  中 村 、純之助 1−2図 (Q) (b) 矛3図 (a) (b) 503  504       ′:Jl114 図 (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. GaAs基板上に設けられたレベルシフト回路の結合容
    量として用いられるシヨツトキー・ダイオード、素子、
    ならびに配線とを含んで成るGaAs集積回路装置にお
    いて、前記ダイオードのアノード電極と、前記ダイオー
    ドの近傍に配置された素子あるいは配線との間に、前記
    ダイオードのカソード電極に接続された電極あるいは配
    線を設けたことを特徴とするGaAs集積回路装置。
JP60140389A 1985-06-28 1985-06-28 GaAs集積回路装置 Pending JPS6297366A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60140389A JPS6297366A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 GaAs集積回路装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP60140389A JPS6297366A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 GaAs集積回路装置

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JPS6297366A true JPS6297366A (ja) 1987-05-06

Family

ID=15267669

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JP60140389A Pending JPS6297366A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 GaAs集積回路装置

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JP (1) JPS6297366A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136379A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 可変容量素子
JP2012018972A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sanken Electric Co Ltd 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136379A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 可変容量素子
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