JP2949859B2 - Bipolar CMOS semiconductor device - Google Patents

Bipolar CMOS semiconductor device

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JP2949859B2
JP2949859B2 JP33791A JP33791A JP2949859B2 JP 2949859 B2 JP2949859 B2 JP 2949859B2 JP 33791 A JP33791 A JP 33791A JP 33791 A JP33791 A JP 33791A JP 2949859 B2 JP2949859 B2 JP 2949859B2
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はバイポーラCMOS半導
体装置に関し、特にバイポーラCMOSゲートアレイに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar CMOS semiconductor device, and more particularly to a bipolar CMOS gate array.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のバイポーラCMOS半導
体装置は、図2に示すように、P型シリコン基板27に
+ 埋込層25およびN+ 埋込層26を有し、このP+
埋込層25上にN型MOSFET14を形成し、N+
込層26上にNPN型バイポーラトランジスタ(Tr)
11と抵抗12及びP型MOSFET13を形成する構
造となっている。
Conventionally, this kind of bipolar CMOS semiconductor device, as shown in FIG. 2, has a P + buried layer 25 and N + buried layer 26 in P-type silicon substrate 27, the P +
An N-type MOSFET 14 is formed on the buried layer 25, and an NPN-type bipolar transistor (Tr) is formed on the N + buried layer 26.
11, a resistor 12, and a P-type MOSFET 13 are formed.

【0003】NPN型バイポーラトランジスタ11は、
低濃度のN型エピタキシャル層24中に形成されたベー
ス(P- )35,エミッタ(N+ )34,コレクタ(N
+ )28により構成されており、ベース35にはベース
コンタクト電極20とP+ 層36により電位が与えら
れ、エミッタ34にはエミッタコンタクト電極19を通
して、またコレクタにはNウェル23とNPN型バイポ
ーラトランジスタのコレクタ28との共通コンタクト電
極18を通してそれぞれ電位が与えられる。
An NPN type bipolar transistor 11 is
Base (P ) 35, emitter (N + ) 34, collector (N) formed in low concentration N-type epitaxial layer 24.
+ ) 28, a base 35 is supplied with a potential by a base contact electrode 20 and a P + layer 36, an emitter 34 is passed through the emitter contact electrode 19, and a collector is an N well 23 and an NPN type bipolar transistor. The potential is applied through the common contact electrode 18 with the collector 28.

【0004】抵抗12は、ベースコンタクト電極20を
一方の端とし、抵抗コンタクト電極21と対で接続する
抵抗層(P- )37とP+ 層38から構成されている。
The resistor 12 is composed of a resistance layer (P ) 37 and a P + layer 38 that are connected to the resistance contact electrode 21 in pairs with the base contact electrode 20 as one end.

【0005】P型MOSFET13は、Nウェル23中
に設けられたソース・ドレイン32とゲート電極33と
から構成されている。N型MOSFET14は、Pウェ
ル22中に設けられたソース・ドレイン29およびゲー
ト電極30とから構成されている。
The P-type MOSFET 13 is composed of a source / drain 32 and a gate electrode 33 provided in an N well 23. The N-type MOSFET 14 includes a source / drain 29 and a gate electrode 30 provided in the P well 22.

【0006】Pウェル22に対しては、チップ上面の接
地配線16からPウェルコンタクト電極17とN+ 層3
1を通してチップ上の最低電位が与えられる。Nウェル
23に対しては、チップ上面の電源配線15から共通コ
ンタクト電極18を通してコレクタ28よりチップ上の
最高電位が与えられる。
The P well 22 is connected to the P well contact electrode 17 and the N + layer 3 from the ground wiring 16 on the upper surface of the chip.
1 gives the lowest potential on the chip. The highest potential on the chip is applied to the N well 23 from the power supply wiring 15 on the upper surface of the chip through the common contact electrode 18 and from the collector 28.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のバイポ
ーラCMOS半導体装置は、各素子に対する電源電位及
び接地電位をチップ上面から供給する構造になってい
る。このため、最悪使用条件下でのエレクトロマイグレ
ーションに対して、十分な幅と厚さをもつ固定された電
源配線15や接地配線16を内部セル領域内に広く分布
させなければならない。従って信号配線の配線可能領域
が小さくなったり、太幅の電源配線の占める面積が大き
くなるため、内部セル領域の面積が増加するという問題
点があった。
The above-mentioned conventional bipolar CMOS semiconductor device has a structure in which the power supply potential and the ground potential for each element are supplied from the upper surface of the chip. For this reason, for the electromigration under the worst use condition, the fixed power supply wiring 15 and the fixed wiring 15 having a sufficient width and thickness must be widely distributed in the internal cell region. Therefore, there is a problem that the area where the signal wiring can be laid is small, and the area occupied by the wide power supply wiring is large, so that the area of the internal cell region is increased.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のバイポーラCM
OS半導体装置は、高濃度のN型のシリコン基板の裏面
に電源電極を設け、更にシリコン基板上に形成されたN
型エピタキシャル層中に、エピタキシャル層上面に形成
された電源配線とシリコン基板とを電気的に接続する高
濃度N型層を設けたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Bipolar CM of the present invention
In the OS semiconductor device, a power electrode is provided on the back surface of a high-concentration N-type silicon substrate, and an N-type
A high-concentration N-type layer for electrically connecting a power supply line formed on the upper surface of the epitaxial layer and the silicon substrate is provided in the type epitaxial layer.

【0009】[0009]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the present invention.

【0010】図1においてバイポーラCMOS半導体装
置は、裏面に電源電極15Aが設けられた高濃度のN型
シリコン基板10と、このN型シリコン基板10上に形
成された低濃度のN型エピタキシャル層24と、このN
型エピタキシャル層24に設けられたPウェル22とN
ウェル23及び、エピタキシャル層上に絶縁膜を介して
形成された電源配線15とN型シリコン基板10とを電
気的に接続する高濃度のN型(N+ )層24Aと、Pウ
ェル22上に形成されたソース・ドレイン29とポリシ
リコン層からなるゲート電極30等からなるN型MOS
FET14と、Nウェル23上に形成されたソース・ド
レイン32とゲート電極33等からなるP型MOSFE
T13と、N型エピタキシャル層24上に形成されたエ
ミッタ34とベース35等からなるNPN型バイポーラ
トランジスタ11とから主に構成されている。
Referring to FIG. 1, a bipolar CMOS semiconductor device comprises a high-concentration N-type silicon substrate 10 having a power supply electrode 15A on the back surface, and a low-concentration N-type epitaxial layer 24 formed on this N-type silicon substrate 10. And this N
Well 22 provided in the epitaxial layer 24 and N
A well 23 and a high-concentration N-type (N + ) layer 24A for electrically connecting the power supply wiring 15 formed on the epitaxial layer via an insulating film to the N-type silicon substrate 10; N-type MOS including source / drain 29 and gate electrode 30 formed of polysilicon layer
FET 14 and P-type MOSFE comprising source / drain 32 and gate electrode 33 formed on N well 23
It mainly comprises a T13 and an NPN-type bipolar transistor 11 formed on an N-type epitaxial layer 24 and including an emitter 34 and a base 35.

【0011】尚図1において17はPウェルコンタクト
電極,18はNウェルコンタクト電極とコレクタコンタ
クト電極を兼ねポリシリコン層に接続する共通電極,1
9はエミッタコンタクト電極,20はベースコンタクト
電極,21は抵抗コンタクト電極,36はP+ 層,37
はP- 抵抗層,38はP+ 層である。
In FIG. 1, reference numeral 17 denotes a P-well contact electrode, reference numeral 18 denotes a common electrode which serves as an N-well contact electrode and a collector contact electrode and is connected to a polysilicon layer.
9 is an emitter contact electrode, 20 is a base contact electrode, 21 is a resistance contact electrode, 36 is a P + layer, 37
Is a P - resistance layer, and 38 is a P + layer.

【0012】このように構成された本実施例によれば、
電源電位は基板裏面の電源電極15AとN+ 層24Aを
通して電源配線15に供給される。従って信号配線の2
〜3倍の幅を持つ電源配線15を、内部セル領域内に分
布させる必要がなくなるので、信号配線の配線可能領域
が増加すると共に、セル面積を小さくできる。
According to the present embodiment configured as described above,
The power supply potential is supplied to the power supply wiring 15 through the power supply electrode 15A on the back surface of the substrate and the N + layer 24A. Therefore, signal wiring 2
Since it is not necessary to distribute the power supply wiring 15 having a width of up to three times in the internal cell area, the area in which the signal wiring can be wired increases and the cell area can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、高濃度の
N型のシリコン基板裏面に電源電極を設け、この電源電
極からシリコン基板およびシリコン基板上のN型エピタ
キシャル層中に形成した高濃度N型層を介してシリコン
基板上面に電源電位を供給できるように構成したので、
シリコン基板上面の内部セル領域内に太幅の固定電源配
線を広く分布させる必要がなくなる。従って、バイポー
ラCMOS半導体装置の信号配線の配線可能領域が増加
し、かつセル面積も小さくできるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, a power electrode is provided on the back surface of a high-concentration N-type silicon substrate, and the high-concentration N-type epitaxial layer formed on the silicon substrate and the silicon substrate is provided from the power electrode. Since the power supply potential is supplied to the upper surface of the silicon substrate via the N-type layer,
It is not necessary to widely distribute the fixed power supply wiring having a large width in the internal cell region on the upper surface of the silicon substrate. Therefore, there is an effect that a routable area of the signal wiring of the bipolar CMOS semiconductor device is increased and a cell area can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the present invention.

【図2】従来のバイポーラCMOS半導体装置の一例の
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an example of a conventional bipolar CMOS semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 N型シリコン基板 11 NPN型バイポーラトランジスタ 13 P型MOSFET 14 N型MOSFET 15 電源配線 15A 電源電極 16 接地配線 18 共通コンタクト電極 22 Pウェル 23 Nウェル 24 N型エピタキシャル層 24A N+ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 N-type silicon substrate 11 NPN-type bipolar transistor 13 P-type MOSFET 14 N-type MOSFET 15 Power supply wiring 15A Power supply electrode 16 Ground wiring 18 Common contact electrode 22 P well 23 N well 24 N-type epitaxial layer 24A N + layer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 裏面に電源電極が設けられた高濃度のN
型のシリコン基板と、このシリコン基板上に形成された
低濃度のN型エピタキシャル層と、このエピタキシャル
層に設けられたPウェルとNウェル及びエピタキシャル
層上に形成された電源配線と前記シリコン基板とを電気
的に接続する高濃度N型層と、前記Pウェル上に形成さ
れたN型MOSFETと、前記Nウェル上に形成された
P型MOSFETと、前記エピタキシャル層に形成され
たNPN型バイポーラトランジスタとを含むことを特徴
とするバイポーラCMOS半導体装置。
1. A high-concentration N having a power supply electrode on a back surface.
-Type silicon substrate, a low-concentration N-type epitaxial layer formed on the silicon substrate, a P-well and an N-well provided in the epitaxial layer, and a power supply line formed on the epitaxial layer. High-concentration N-type layer electrically connecting the P-type MOSFET, an N-type MOSFET formed on the P-well, a P-type MOSFET formed on the N-well, and an NPN-type bipolar transistor formed on the epitaxial layer. And a bipolar CMOS semiconductor device.
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