JPS63128741A

JPS63128741A - 半導体注入集積論理回路装置

Info

Publication number: JPS63128741A
Application number: JP61275845A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Okoda; 敏幸大古田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1986-11-19
Publication date: 1988-06-01

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ＩＣに組み込まれる半導体注入集積論理回路装
置（以下、ＩＩＬと称す）の改良に関する。

（ロ）従来の技術ＩＩＬは、構造ツタ接地型のＮＰＮ　トランジスタとベ
ース接地型のＰＮＰ　トランジスタの複合構造から成る
論理回路素子である。

第７図はＩＩＬの基本ゲートの一般的な等価回路図を示
すもので、（１）はインバータＮＰＮ　トランジスタ、
（２）はインジェクタＰＮＰトランジスタ、（３）はイ
ンジェクタＰＮＰトランジスタ（２）のエミッタ端子で
、電源ｖｃｃに接続され、（４）はインバータＮＰＮ）
ランジスタ（１）のベース端子で入力端子に接続され、
（５）はインバータＮＰＮトランジスタ（１）のコレク
タ端子で出力端子に接続され、（６）及び（７〉はイン
ジェクタＰＮＰ）ランジスタ（２）のベース端子及びイ
ンバータＮＰＮトランジスタ（１）のエミッタ端子で、
共に接地電位ＧＮＤに接続されている。そしてインジェ
クタＰＮＰトランジスタ（２）は、次段の定電流源及び
前段の負荷として動作する。

第８図は上記基本ゲートの一般的な構造示すもので、Ｐ
型半導体基板（１１）上に積層して形成したＮ型エピタ
キシャル層〈１２）と、基板（１１）表面に形成したＮ
型埋込層（１３）と、エピタキシャル層（１２）を貫通
したＰ＋型分離領域（１４）によって島状に分離された
島領域（１５）と、島領域（１５）表面に形成したＰ型
インジェクタ領域（１６）及びベース領域（１７）と、
ベース領域（１７）表面に形成したＮ＋型コレクタ領域
（１８）とで構成きれ、インジェクタＰＮＰトランジス
タ（２）はインジェクタ領域（１６）をエミッタ、島領
域（１５）ヲヘース、ベース領域（１７）をコレクタと
するラテラルＰＮＰ）ランジスタで、インバータＮＰＮ
）−ランジスタ（１〉は島領域（１５）をエミッタ、ベ
ース領域（１７）をベース、コレクタ領域（１８）をコ
レクタとする逆方向縦型ＮＰＮ　トランジスタで各々構
成されている。尚島領域（１５）にはコンタクト領域（
１９）を介して接地電位ＧＮＤが印加される。

斯上したＩＩＬ構造によれば、２つのトランジスタを１
つのトランジスタのスペース内にまとめて収容でき、そ
れらの素子分離が不要なので高集積化が図れる。

ところが、このような構造ではインバータＮＰＮトラン
ジスタク１）が逆方向に形成され、ベース領域（１７）
の不純物濃度勾配が少数キャリアの注入方向とは逆方向
に傾く為、高い電流増幅率（逆β）が得られない欠点を
有していた。

そこで例えば特開昭６０−２２６１６５号公報に記載さ
れているように、インバータＮＰＮ）−ランジスタ（１
）のベース領域を埋込んだ埋込みベース型のＩＩＬが提
案されている。

第９図は斯る埋込ベース型のＩＩＬを示し、埋込層（１
３）に重畳したＰ型の埋込ベース領域（２０）と、コレ
クタ領域（１８）を取囲むようにエピタキシャル層（１
２）表面から埋込ベース領域（２０）まで達するＰ型の
ベース導出領域（２１）とを形成し、逆方向縦型ＮＰＮ
トランジスタのベースを基板〈１１〉表面から上方向へ
拡散形成した埋込ベース領域（２０）で構成するように
形成している。この構造によれば、埋込ベース領域（２
０）の不純物濃度勾配が少数キャリアの注入方向と順方
向に形成されるので、少数キャリアがベースでの電界加
速を受け、高い逆βが得られるようになる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかしながら、従来のＩＩＬではインジェクタＰＮＰ　
）−ランジスタ（２）のベースとインバータＮＰＮトラ
ンジスタ（１）のエミッタを、インジェクタＰＮＰ　）
−ランジスタ（２）のコレクタとインバータＮＰＮ　ト
ランジスタ（１）のベース整夫々共用し、インバータＮ
ＰＮトランジスタ（１）のベースの電位がインジェクタ
ＰＮＰ）−ランジスタ（２）のコレクタの電位に等しい
為、インジェクタＰＮＰトランジスタ（２〉が定電流源
として動作する際に十分なインジェクタ電流を流すこと
ができず、それによってインバータＮＰＮトランジスタ
（１）のドライブ能力が劣化する欠点があった。

即ち第７図において、入力端子のレベルが“Ｌ″の状態
の時、インジェクタＰＮＰ　トランジスタ（２）のコレ
クタの電位は前段のインバータＮＰＮ）−ランジスタの
飽和電圧ＶｃＥ（ｓａｔ）に等しい（約０．ＩＶ）ので
、このトランジスタは略活性領域で高ｈ□の状態で動作
できる。ところが、入力端子のレベルが“Ｈ”の状態の
時、インジェクタＰＮＰ　トランジスタ（２）のコレク
タの電位が後段のインバータＮＰＮトランジスタ（１）
のベース・エミッタ間電圧Ｖ□に等しくｌ］０．６Ｖ）
、そのためインジェクタＰＮＰトランジスタ（２）のベ
ース・フレフタ間のＰＮ接合が順バイアスになりエミッ
タ・コレクタ間電圧ＶＣ＊が不足するので、このトラン
ジスタは飽和領域で低ｈ０の状態で動作することになる
。従って次段のインバータＮＰＮ　）ランジスタ（１）
にベース電流として十分なインジェクタ電流を供給する
ことができなくなる。

第１０図は従来のＩＩＬの基本ゲートの動作原理を説明
するための特性図で、縦軸はインバータＮＰＮトランジ
スタ（１）のベース電流１１％横軸はインバータＮＰＮ
　トランジスタ（１）のベース電位■８、実線Ａはイン
バータＮＰＮトランジスタ（１）のベース・エミッタ間
のＰＮ接合の順方向接合特性、実線Ｂは前段のインバー
タＮＰＮ　トランジスタの飽和電圧ＶＣ！（ｓａｔ）特
性、そして実線ＣはインジェクタＰＮＰ　トランジスタ
（２）の負荷特性を示す。入力レベルが“Ｌ　９１の時
、ＮＰＮトランジスタ（１）はＯＦＦ状態になり、ベー
ス電位Ｖ、が前段のインバータＮＰＮ　トランジスタの
Ｖｃｔ（ｓａｔ）に等しくなるので、インジェクタＰＮ
Ｐ　トランジスタ（２）は図示Ｘ点に相当するインジェ
クタ電流を流す。ところが入力レベルを“Ｌ”から“Ｈ
”へ、つまりベース電位Ｖ、を正方向に増加させていく
と、インジェクタＰＮＰ　トランジスタのベース・コレ
クタ接合が順バイアスとなり、エミッタ・コレクタ間電
圧ＶＣＥが不足するのでこのトランジスタは急速に飽′
和し始める。そしてインバータＮＰＮ　）ランジスタ（
１）がＯＮ状態になると、ベースｔ　位Ｖ　ｓがこのト
ランジスタのベース・エミッタ間電圧Ｖ□で固定される
ので、インジェクタＰＮＰ　）ランジスタ（２）は図示
Ｙ点に相当するインジェクタ電流しか供給できないこと
になる。

尚同図において、図示Ｘ点がＩＩＬの基本ゲートのＯＦ
Ｆ状態、図示Ｙ点がＯＮ状態を夫々表す。

このように、インジェクタＰＮＰ　トランジスタ（２）
のコレクタ電流が動作状態によって異なる為、理論的に
はＩＩＬのインバータＮＰＮ　トランジスタ（１）の逆
βは１以上あれば動作し得るものの、実際にはそれ以上
必要であり、従来の第８図の例はもちろん改善した第９
図の例においても構造上それほど高い逆βが得られない
ので、インバータＮＰＮトランジスタ（１）のドライブ
能力が不足するのである。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は斯上した欠点に鑑みてなきれ、インジェクタＰ
ＮＰ）−ランジスタ（２）のベースと接地電位ＧＮＤと
の間に順方向にダイオード（８）を挿入することにより
、従来の欠点を大幅に改善した半導体注入集積論理回路
を提供するものである。

（＊）作用本発明によれば、インジェクタＰＮＰ　トランジスタ（
２）のベースの電位がダイオード（８）の順方向立上り
電圧によって固定され、且つエミッタの電位がベース・
エミッタ間電圧ｖＩｌｌＩによって固定される為、コレ
クタの電位がインバータＮＰＮ　トランジスタ（１）の
Ｖ□で規定されてもエミッタ・コレクタ間電圧Ｖ。８に
はまだ０．６〜０．７ｖの電位差を印加でき、このトラ
ンジスタを活性領域で高り、の状態で動作させることが
できる。

（へ）実施例以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は本発明によるＩＩＬの基本ゲートの等価回路図
であり、（１）はＮＰＮ）−ランジスタ、（２）はＰＮ
Ｐ　トランジスタ、（３）は電源Ｖ。Ｃに接続されたＰ
ＮＰ　）ランジスタ（２）のエミッタ端子、（４〉は入
力端子に接続されたＮＰＮ　トランジスタ（１）のべ乙
ス端子、（５）は出力端子に接続されたＮＰＮトランジ
スタ（１）のフレフタ端子で、ＰＮＰトランジスタ（２
）のコレクタはＮＰＮ　トランジスタ（１）のベースに
接続きれ、ＮＰＮトランジスタ（１）のエミッタ端子（
７）は接地電位ＧＮＤに接続される。そしてＰＮＰトラ
ンジスタ（２）ベース端子（６）は本発明の特徴とする
ダイオード（８）を介して接地電位ＧＮＤに接続され、
そのダイオード（８〉はアノード側をベースに、カソー
ド側を接地電位ＧＮＤに順方向に接続諮れる。モしてＮ
ＰＮ）ランジスタ（１）はインバータとして、ＰＮＰト
ランジスタ（２）はインジェクタとして次段の定電流源
及び前段の負荷として動作する。

この様に形成したＩＩＬによれば、ＰＮＰトランジスタ
（２）のベースの電位があらかじめダイオード（８）の
順方向立上り電圧の分だけ高く設定されるので、入力端
子（４）の入力レベルに拘わらずＰＮＰ　トランジスタ
（２）は活性領域で動作できる。

先ず入力端子の入力レベルが“Ｌ”、具体的には前段の
インバータＮＰＮ）−ランジスタの飽和電圧Ｖ　ｃｍ（
ｓａｔ）　（約０．ＩＶ）に等しい時、ＰＮＰトランジ
スタ（２）のベースはダイオード（８）の順方向立上り
電圧によって約０．６Ｖ、エミッタはきらにベース・エ
ミッタ間電圧Ｖ□によって約１゜２ｖに各々固定される
ので、ＰＮＰトランジスタ（２）のエミッタ・コレクタ
間にはＶｃｔ−１、Ｉ　Ｖの電位差が印加され、このト
ランジスタはベース・コレクタ間が逆バイアスである活
性領域で動作することになり、高ｈ□の状態で十分なイ
ンジェクタ電流を流すことができる。

一方、入力端子の入力レベルが“Ｈ”、つまりＮＰＮ　
）−ランジスタ（１）のベースの電位が上昇してこのト
ランジスタがＯＮ状態になり、その電位がベース・エミ
ッタ間電圧Ｖ□（約０．６Ｖ）で固定された状態におい
ても、前述した如＜ＰＮＰトランジスタク２）のベース
が０．６■に固定きれている為、エミッタ・コレクタ間
には約０．６Ｖもの電位差が印加され、このトランジス
タは今だに活性領域で動作′でき、高ｈｙｘの状態で十
分なインジェクタ電流を供給することができる。

第２図は上述したＩＩＬの基本ゲートの動作原理を説明
するための特性図で、縦軸はインバータＮＰＮ　トラン
ジスタ（１）のベース電流１１１％横軸はインバータＮ
ＰＮ　トランジスタ（１）のベース電位■８、実線Ａは
インバータＮＰＮトランジスタ（１）のベース・エミッ
タ間の順方向接合特性、実線Ｂは前段のインバータＮＰ
Ｎ　トランジスタの飽和電圧Ｖｃｍ（ｓａｔ）特性、そ
して実線ＣはインジェクタＰＮＰ　トランジスタ（２〉
の負荷特性を示す。入力レベルがＬ”の時、次段のＮＰ
Ｎ）ランジスタ（１〉はＯＦＦ状態になり、ベース電位
ｖｌｌが前段のインバータＮＰＮトランジスタのｖｃ＊
（ｓａｔ）に等しくなるので、ＰＮＰトランジスタ（２
）は図示Ｘ点に相当するインジェクタ電流を流す。次に
入力レベルを“Ｌ”から“Ｈ”に、つまりベース電位■
３を正方向へ増加させていくと、ＮＰＮトランジスタ（
１）のベース・エミッタ接合が順バイアスになり、その
電位が約０．６ｖを超えた時点からＯＮＬ始める。モし
てＮＰＮ　トランジスタ（１）が完全にＯＮ状態になっ
たとしても、ＰＮＰ）ランジスタ（２）はベースの電位
とフレフタの電位とが各々ダイオード（８）の順方向立
上り電圧ＶｆとＮＰＮトランジスタ（１）のベース・エ
ミッタ間電圧ｖｌＩ、とによって共に０．６ｖになり、
まだ活性領域で動作し得るので、このトランジスタはＮ
ＰＮ）ランジスタ（１）のベース電流工、とじて図示Ｙ
点に相当する十分なインジェクタ電流を供給できる。

尚図示Ｘ点がＩＩＬの基本ゲートのＯＦＦ状態を表し、
Ｙ点がＯＮ状態を表す。また、同図から明らかな如く、
インジェクタＰＮＰ　トランジスタ（２）が飽和し始め
るのはベース電位ｖｌｌが０．６Ｖを上まわった時点か
らであり、ＩＩＬの動作としてこのような領域で動作す
ることはあり得ない。

従って本発明によれば、インジェクタＰＮＰトランジス
タ（２）がインバータＮＰＮトランジスタ（１）の定電
流源として動作する時にも活性領域で高り、の状態で動
作でき、それによってインバータＰＮＰトランジスタク
１）のベース電流Ｉ、として十分なインジェクタ電流を
供給できるので、インバータＮＰＮトランジスタ（１）
は逆βの値がさほど高くなくても大きなコレクタ電流を
流すことができ、高いドライブ能力を有することができ
る。

而して、本発明のＩＩＬ回路は以下の様に構成すれば良
い。ＩＩＬは原則としてインジェクタＰＮＰＩ−ランジ
スタ（２〉のベースとインバータＮＰＮトランジスタ（
１）のエミッタとを共用するが、本発明では双方を電気
的に独立させなければならないので、インジェクタＰＮ
Ｐ）−ランジスタ（２）としてラテラルＰＮＰ）ランジ
スタを用いると双方を独立した島領域（３５）に形成し
なければならず、高集積化できる利点を失うので実現が
困難である。そこで本実施例ではインジェクタＰＮＰト
ランジスタとしてベースが独立する縦型ＰＮＰ　トラン
ジスタを用いて構成する。

第３図及び第４図は本発明によるＩＩＬの基本ゲート構
造の第１の実施例を示す断面図及び平面図で、Ｐ型半導
体基板（３１）上に積層して形成したＮ型のエピタキシ
ャル層（３２）と、基板（３１）表面に形成したＮ＋型
の埋込層（３３）と、との埋込層（３３）を取囲むよう
にエピタキシャル層（３２）を貫通したＰ″″型の分離
領域〈３４）と、分離領域（３４）によって島状に分離
された島領域（３５〉と、埋込層（３３）に重畳して基
板（３１）表面から上方向へ拡散形成した埋込ベース領
域（３６）と、島領域（３５）表面に形成したＰ型のイ
ンジェクタ領域（３７）及びＮ４型のコレクタ領域（３
８）と、インジェクタ領域（３７）及びコレクタ領域（
３８）を各々取囲むように島領域（３５〉表面から埋込
ベース領域（３６）まで達するベース導出領域（３９）
と、島領域（３５〉表面に形成したＰ型のアノード領域
（４０）とで構成されている。

インバータＮＰＮ　トランジスタ（１）は島領域（３５
）及び埋込層（３３）をエミッタ、埋込ベース領域（３
６）をベース、コレクタ領域（３８）を囲むベース導出
領域（３９〉と埋込ベース領域（３６）とによって完全
に区画された島領域（３５ａ）をコレクタとする逆方向
縦型ＮＰＮトランジスタで形成され、インジェクタＰＮ
Ｐ　トランジスタ（２）はインジェクタ領域（３７）を
エミッタ、インジェクタ領域（３７）を囲むベース導出
領域（３９）ど埋込ベース領域（３６）とによって完全
に区画された島領域（３５ｂ）をベース、埋込ベース領
域（３６）をコレクタとする縦型ＰＮＰ　トランジスタ
で形成される。ダイオード（８）はアノード領域（４０
）と島領域（３５）とのＰＮ接合によって形成され、且
つ電極配線によって前記区画された島領域（３５ｂ）表
面に形成したＮ＋型のコンタクト領域（４，１）に接続
される。インバータＮＰＮトランジスタ（１）のエミッ
タとなる島領域（３５）にはＮ０型のカラー領域（４２
）を介して接地電位ＧＮＤが印加され、カラー領域（４
２）はベース導出領域（３９）を囲むことによりホール
の逆注入を抑えて高い逆βが得られるように形成してい
る。また、ベース導出領域（３９）とアノード領域（４
０）との間にもカラー領域（４２）を設けてそれらの不
安な寄生効果を肪止する。

埋込ベース領域（３６）は分離領域（３４）の下側拡散
層拡散工程、ベース導出領域（３９）は分離領域（３４
）の上側拡散層拡散工程によって夫々同時に形成し、カ
ラー領域（４２）及びコレクタ領域（３８）は通常のバ
イポーラＮＰＮ　トランジスタのエミッタ拡散工程で形
成する。インジェクタ領域（３７）はインジェクタＰＮ
Ｐ　トランジスタ（２〉の耐圧ｖ　ｃｔｏを考慮してか
なり浅いＰ型拡散領域を用い、それは例えばイオン注入
によって形成する抵抗素子拡散工程を用いてもよい。イ
ンジェクタ領域（３７）として通常のバイポーラＮＰＮ
トランジスタのベース拡散工程を用いても良いが、その
場合はエピタキシャル層（３２）の厚みを厚くしてイン
ジェクタ領域（３７）底部から埋込ベース領域（３６）
上部までを十分に離間させるか、又は区画された島領域
（３５ｂ）にエピタキシャル層（３２）より高不純物濃
度のＮ型の領域を設けるかしてパンチスルー電圧（耐圧
ＶＣＩＯに等しい）が劣化しないようにする必要がある
。

このようにして形成したＩＩＬによれば、インジェクタ
ＰＮＰ　）ランジスタ（２）として縦型ＰＮＰトランジ
スタを用いたので、そのベースとなる領域をインバータ
ＮＰＮトランジスタ（１）のエミッタとなる島領域（３
５）とは電気的に独立させることができ、電極配線でア
ノード領域（４０）とコンタクト領域（４１）とを接続
することによって第１図の基本ゲート構造が容易に達成
できる。また、縦型ＰＮＰ）ランジスタを用いたのでイ
ンジェクタ領域（３７）から注入した少数キャリア（ホ
ール）の捕獲効率に優れ、それによって効率の良い電流
供給ができる。しかもインバータＮＰＮｈランジスタ（
１）を形成する埋込ベース領域（３６）をそのままイン
ジェクタＰＮＰ　トランジスタ（２）のコレクタとして
効率良く共用でき、インバータＮＰＮ　トランジスタ（
１）部においては埋込ベース領域（３６）の濃度勾配に
よって高い逆βが得られる。

第５図及び第６図は本発明によるＩＩＬの基本ゲート構
造の第２の実施例を示す断面図及び平面図で、埋込層（
３３）に重畳して形成したＰ１型のコレクタ埋込層（４
３）と、コレクタ埋込層（４３）に対応する島領域（３
５）表面に形成したＮ−型のベース領域（４４）と、こ
のベース領域（４４）を取囲むようにして島領域（３５
）を表面からコレクタ埋込層（４３〉まで達するＰゝ型
のコレクタ導出領域（４５）と、ベース領域（４４）表
面に形成したＰ型のインジェクタ領域（３７）と、コレ
クタ埋込層（４３）が形成されてない領域の島領域（３
５）表面に形成したＰ−型の活性ベース領域【４６）と
、活性ベース領域（４６）表面に形成したＮ＋型のコレ
クタ領域（３８）と、コレクタ領域（３８）の各々を取
囲むように且つその一部がコレクタ導出領域（４５）と
重畳するＰ型の非活性ベース領域（４７）と、島領域（
３５）表面に形成したＰ型のアノード領域（４０）とで
構成されている。

インバータＮＰＮトランジスタ（１）は島領域（３５〉
をエミッタ、活性ベース領域（４６）をベース、コレク
タ領域（３８）をコレクタとする逆方向縦型ＮＰＮトラ
ンジスタで形成され、インジェクタＰＮＰトランジスタ
（２）はインジェクタ領域（３７）をエミッタ、コレク
タ導出領域（４５）及びコレクタ埋込層（４３〉で完全
に区画されたベース領域（４４）及び島領域（３５）を
ベース、コレクタ埋込層（４３）をコレクタとする縦型
ＰＮＰトランジスタで形成される。

ダイオード（８）は第１の実施例と同様にアノード領域
（４０）と島領域（３５）とのＰＮ接合によって形成さ
れ、電極配線によってコンタクト領域（４１）に接続さ
れる。カラー値域（４２）も同様にリング状に形成され
、島領域（３５）に接地電位ＧＮＤを印加する。

コレクタ埋込層（４３）は分離領域（３４）の下側拡散
層拡散工程、コレクタ導出領域（４５）は分離領域（３
４）の上側拡散層拡散工程、インジェクタ領域（３７）
、非活性ベース領域（４７）及びアノード領域（４０）
は通常のＮＰＮトランジスタのベース拡散工程、コレク
タ領域（３８）、コンタクト領域（４１）及びカラー領
域（４２）は通常のＮＰＮ　トランジスタのエミッタ拡
散工程によって夫々同時に形成する。

ベース領域（４４）及び活性ベース領域（４６）はエピ
タキシャル層（３２）を積層した後イオン注入法でデポ
ジットしておき、分離領域（３４〉の上側拡散層拡散工
程でドライブインして形成する。尚アノード領域（４０
）は分離領域（３４）の上側拡散層拡散工程を用いて形
成してもかまわない。

このようにして形成した第２の実施例によれば、第１図
の基本ゲートを容易に達成できる他、インジェクタＰＮ
Ｐ　トランジスタ（２）のベースとして区画された島領
域（３５）表面に低不純物濃度で深いＮ−型のベース領
域（４４）を設けたので、インジェクタ領域（３７）を
通常のＮＰＮ　トランジスタのベース拡散工程で形成で
き、それでも十分な耐圧ｖ　ｃｉｏが得られる。またベ
ースに濃度勾配が生じるのでインジェクタＰＮＰ　トラ
ンジスタ（２）のｈ　Ｆｔを高くでき、且つそのばらつ
きを抑えることができる。一方、インバータＮＰＮ）ラ
ンジスタ（１）においては、そのベースを低濃度で深い
活性ベース領域（４６）で形成したので、埋込層（３３
）に近接したことによるエミッタからベースへの電子の
注入効率が増すことと、濃度勾配が逆方向とはいえかな
り緩やかな勾配を有することから、実質的なベース幅が
広くても高い逆βが得られる。そしてインジェクタ領域
（３７）から注入された少数キャリア（ホール）はコレ
クタ埋込層（４３）に回収され、ベース電流としてコレ
クタ導出領域（４５）及び非活性ベース領域（４７）を
介してインバータＮＰＮトランジスタ（１）の活性ベー
ス領域（４６）へ導かれる。

上記第１．第２の実施例によれば、通常のＮＰＮトラン
ジスタと容易に共存できることはもちろん、インジェク
タＰＮＰ　トランジ３り（２）の構造をそのまま用いて
縦型ＰＮＰ　トランジスタとも容易に共存させることが
可能である。但し、縦型ＰＮＰトランジスタのコレクタ
としては飽和電圧Ｖｃｔ（ｓａｔ）の点で幅広く形成し
た方が望ましく、インバータＮＰＮトランジスタ（１）
のベースとしては逆βの点で幅狭に形成した方が望まし
いという相反する要求があるので、縦型ＰＮＰ）−ラン
ジスタのＶｅＩ！（ｓａｔ）特性や素子の耐圧を重視す
るのであれば、第２の実施例の方が有利である。

尚、ダイオード（８）としてＰＮ接合ダイオードの他に
ショットキー接合ダイオードを用いることが考えられる
が、順方向立上り電圧Ｖｆがそれより低い為、インジェ
クタＰＮＰ　トランジスタ（２）が飽和し始めるので好
ましくない。

（ト）発明の詳細な説明した如く、本発明によれば、インジェクタＰＮＰ
　）ランジスタ（２）のベースをダイオード（８）を介
して接地したので、インバータＮＰＩ’Ｊトランジスタ
（１）の動作状態に拘わらず一定したインジェクタ電流
を供給でき、それによってＩＩＬの基本ゲートがＯＮ状
態の時でもインバータＮＰＮトランジスタ（１）のドラ
イブ能力が劣化することのないＩＩＬを提供できる利点
を有する。また、インバータＮＰＮ）−ランジスタ（１
）のドライブ能力が劣化しないので、逆方向縦型ＮＰＮ
トランジスタにさほど高い逆βを要求する必要が無くな
り、それによって設計が容易に且つ工程変動にも強くな
る利点を有する。

さらに第１．第２の実施例によれば、インジェクタＰＮ
Ｐ　トランジスタ（２）として縦型ＰＮＰトランジスタ
を用いたので、インジェクタＰＮＰトランジスタ（２）
のベースとインバータＮＰＮトランジスタ（１）のエミ
ッタとを電気的に独立させることができ、それによって
第１図の本発明のＩＩＬを基本ゲート回路が容易に実現
できる利点を有する。また、縦型ＰＮＰトランジスタを
用いたので、通常のＮＰＮトランジスタと容易に共存で
きることはもちろん、インジェクタＰＮＰ　トランジス
タ（２）の構造を・そのまま用いて縦型ＰＮＰ）ランジ
スタにも容易に共存できる利点を有する。しかも共存さ
せるに際し、前記したようにさほど高゛い逆βを要とし
ないので、共存させるＮＰＮ　トランジスタ又は縦型Ｐ
ＮＰ）ランジスタの緒特性を重視しつつ形成できる利点
をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＩＩＬの等価回路を示す回路図、第２
図は本発明のＩＩＬの動作原理を説明するための特性図
、第３図及び第４図は本発明によるＩＩＬの第１の実施
例を示す断面図及び平面図、第５図及び第６図は本発明
のＩＩＬの第２の実施例を示す断面図及び平面図、第７
図は従来のＩＩＬの等価回路を示す回路図、第８図及び
第９図は従来例を説明するための断面図、第１０図は従
来のＩＩＬの動作原理を説明するための特性図である。（１）はインバータＮＰＮトランジスタ、　（２）はイ
ンジェクタＰＮＰ　）ランジスタ、（８）はダイオード
、　（３１）はＰ型半導体基板、　（３３）は埋込ベー
ス領域、（３７）はインジェクタ領域、　（３８）はコ
レクタ領域、（３９）はベース導出領域、（４０）はア
ノード領域、（４３）はコレクタ埋込層、（４５）はフ
レフタ導出領域、（４６）は活性ベース領域である。出願人　三洋電機株式会社外１名代理人　弁理士　西野卓嗣　外１多節１　図第２図第３図第４図Ｉｎｊ　　ｌＮＣｌ　　　Ｃ２ＧＮＤ第５図第７Ｉ２！第８図　　”

Claims

【特許請求の範囲】

（１）逆方向縦型ＰＮＰトランジスタから成るインバー
タトランジスタと、このトランジスタのベースをコレク
タとするＰＮＰトランジスタから成るインジェクタトラ
ンジスタとを集積して成る半導体注入集積論理回路装置
において、前記インバータトランジスタのエミッタと、
前記インジェクタトランジスタのベースを電気的に独立
させ、前記インジェクタトランジスタのベースを少なく
とも１個のダイオードを介して接地電位に接続したこと
を特徴とする半導体注入集積論理回路装置。