JP3149539B2 - Iil素子の動作指数の測定方法 - Google Patents

Iil素子の動作指数の測定方法

Info

Publication number
JP3149539B2
JP3149539B2 JP15445092A JP15445092A JP3149539B2 JP 3149539 B2 JP3149539 B2 JP 3149539B2 JP 15445092 A JP15445092 A JP 15445092A JP 15445092 A JP15445092 A JP 15445092A JP 3149539 B2 JP3149539 B2 JP 3149539B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
collector
current
base
iil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15445092A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05326860A (ja
Inventor
啓介 鈴井
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP15445092A priority Critical patent/JP3149539B2/ja
Publication of JPH05326860A publication Critical patent/JPH05326860A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3149539B2 publication Critical patent/JP3149539B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はIIL(Integrated Inje
ction Logic)素子において、次段IIL素子をいくつま
で駆動できるかにより表された駆動余裕、即ち、動作指
数の測定方法に関する。
【0002】
【従来技術】従来、IIL素子の動作指数は、次のよう
に求められていた。図6の(a)に示すようにPNPト
ランジスタのベース接地電流増幅率α、図6の(b)に
示すようにNPNトランジスタのエミッタ接地電流増幅
率βをそれぞれ別々の素子として測定し、動作指数をα
×βとしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そもそ
もIIL素子は、構造上、PNPトランジスタのコレク
タとNPNトランジスタのベースとが共通であることが
特徴である。従って、構造上、実際の動作状態における
NPNトランジスタのベース電流は実測することが出来
ない。何故ならば、ベース電位がVF レベルまで上昇し
ないとNPNトランジスタ動作せず、又、インジェクタ
電位もVF レベルに近いからである。従来の評価方法で
は、この構造上実測できないNPNトランジスタのベー
ス電流を見込んだ評価をすることができないので、II
L素子動作マージンを正確に設計することができないと
いう欠点があった。
【0004】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、動作指数を正確に測定す
ることにより、IIL素子の製造歩留りを向上させるこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、インジェクタ電極、ベース電極、コレ
クタ電極、エミッタ電極を有するIIL(Integrated In
jection Logic)素子において、コレクタ電極に接続され
る次段IIL素子の最大駆動素子数に該当する動作指数
を測定する方法において、ベース電極及び前記エミッタ
電極を接地し、コレクタ電極を開放し、インジェクタ電
極から定電流Iinj を流した状態で、インジェクタ電極
に現れる電位であるインジェクタ電位Vinj とベース電
極を介して流れるアースに流れるベース電流Iboutを測
定し、エミッタ電極を接地し、ベース電極を開放し、イ
ンジェクタ電極にインジェクタ電位Vinj を印加し、コ
レクタ電極にコレクタ−エミッタ間飽和領域電位Vc
印加した状態で、コレクタ電極を介して流れるコレクタ
電流Ic を測定し、コレクタ電流Ic をベース電流I
boutで割った値をILL素子の動作指数とすることを特
徴とする。
【0006】
【作用】ベース電極及び前記エミッタ電極を接地し、コ
レクタ電極を開放し、インジェクタ電極から定電流I
inj を流した状態ではIIL素子のスイッチグに係るト
ランジスタはオフ状態である。ベース電位がアースであ
る場合には前段のIILのスイッチングトランジスタは
オン状態であることを意味している。従って、この状態
で、ベース電極を介してアースに流れるベース電流I
boutは、注目段のIILがオフ状態の時に、前段IIL
素子のスイッチグトランジスタのコレクタに吸引される
電流を意味している。IIL素子が前段、注目段、後段
と縦続接続されていることを考えると、そのベース電流
boutは、注目段のIIL素子のスイッチングトランジ
スタがオン状態の時に、注目段のIIL素子のコレクタ
電極に接続されている後段の1つのIIL素子から流れ
込むコレクタ電流を意味している。
【0007】一方、エミッタ電極を接地し、ベース電極
を開放し、インジェクタ電極にインジェクタ電位Vinj
を印加し、コレクタ電極にコレクタ−エミッタ間飽和領
域電位Vc を印加した状態では、IIL素子のスイッチ
グトランジスタはオン状態である。ベース電極の開放状
態は、前段のIIL素子のスイッチングトランジスタは
オフ状態であることを意味している。よって、この状態
における注目段のIIL素子のコレクタ電流Ic は、注
目段のIILのスイッチングトランジスタがオン状態に
おいて、そのトランジスタのコレクタ電極に接続されて
いる全ての後段のIIL素子から吸入できる全最大電流
を意味している。
【0008】よって、コレクタ電流Ic をベース電流I
boutで割算した値は、コレクタ電極に接続可能な後段の
IIL素子の数、即ち、動作指数となる。この動作指数
が設計値を満たすようなベース電流Ibout、コレクタ電
流Ic を流し得るようにIIL素子の形状、大きさ、拡
散濃度が設計される。
【0009】
【発明の効果】本発明の上記のように、IIL素子のス
イッチグトランジスタがオフ及びオンの動作状態におい
て、注目段のIIL素子から前段のIIL素子に吸引さ
れる電流(ベース電流Ibout)と、注目段のIIL素子
がその素子のコレクタ電極に接続されている全ての後段
のIIL素子からの吸入電流を流し得る電流(コレクタ
電流Ic )測定、コレクタ電流Ic をベース電流Ibout
で割算した値を動作指数としている。従って、IILの
現実の使用状態に即して、後段の1つのIIL素子から
の吸入電流(ベース電流Ibout)及びオン状態の全コレ
クタ電流を測定しているので、動作指数の測定が極めて
正確となる。よって、IIL素子の製造時の歩留りが向
上する。
【0010】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。IIL素子は、図2に示す回路素子として定義
される。即ち、PNPトランジスタのコレクタとNPN
トランジスタ(スイッチングトランジスタ)のベースが
共通であり、PNPトランジスタのベース(N領域)と
NPNトランジスタのエミッタ(N領域)が共通で、そ
の電位は同一電位(アース)である。NPNトランジス
タのコレクタの数は任意である。PNPトランジスタは
電流源として機能し、前段のNPNトランジスタに対し
て負荷としても機能する。
【0011】現実に論理回路を構成する場合には、図3
のように接続される。論理回路L1は2つのIIL素子
のそれぞれのコレクタが直接接続されている(wired an
d)。論理回路L1では、2つの入力a1、a2に対し
て、出力OTaは、反転a1、反転a2のAND出力と
なる。即ち、論理回路L1はNOR回路である。
【0012】又、論理回路L1は2つの入力が直接接続
されている(wired and)。論理回路L2では、2つの入
力b1、b2に対して、出力OTbは、b1、b2のA
NDの反転となる。即ち、論理回路L2はNAND回路
となる。又、図3の全体の回路では、入力a1、a2に
対して、出力OTbは、反転a1、反転a2のANDの
反転となる。即ち、OR回路である。
【0013】更に、インバータ回路としては、図4に示
すように接続される。
【0014】図3に示すIIL素子は、図1に示すよう
に構成されている。p型シリコン基板1上にn+ 埋込層
2が形成されている。n+ 埋込層2にはn層3が形成さ
れている。n+ 埋込層2及びn層3はNPNトランジス
タのエミッタ領域となり、PNPトランジスタのベース
領域となる。n層3にはP層4、5が形成されている。
p層4はPNPトランジスタのエミッタ領域となり、p
層5はPNPトランジスタのコレクタ領域とNPNトラ
ンジスタのベース領域との共通領域となる。さらに、p
層5にはn+ 層6が形成されている。n+ 層6はNPN
トランジスタのコレクタ領域となる。そして、p層4、
p層5、n層6、n+ 層2上には、それぞれ、インジェ
クタ電極8、ベース電極9、コレクタ電極10、エミッ
タ電極11が形成され、各領域分離の為に基板表面上に
酸化シリコン膜7が形成されている。
【0015】(1)後段のIIL素子の1つからの吸入
電流の測定 図1の(a)に示すように、ベース電極9とエミッタ電
極11を接地してコレクタ電極11を解放した状態とす
る。そして、インジェクタ電極8から例えば10μAの
定電流Iinj を供給し、インジェクタ電極8に現れる電
位(インジェクタ電位Vinj とベース電流Iboutを測定
する。この状態の時、NPNトランジスタはベース電位
がアース電位であるので、オフ状態である。
【0016】このベース電流Iboutは、この注目段のI
IL素子のNPNトランジスタがオフ状態において、こ
のIIL素子から前段のオン状態にあるIIL素子のコ
レクタに流入する電流を表している。換言すれば、前段
のIIL素子と注目段のIIL素子とが同一構造の素子
であることに注目すれば、ベース電流Iboutは注目段の
IIL素子のNPNトランジスタがオン状態の時に、そ
のコレクタに接続されている後段の1つのIIL素子か
ら流入する電流を表している。
【0017】(2)ILL素子に流れ得る全コレクタ電
流の測定 次に、図1の(b)に示すように、エミッタ電極11を
接地して、インジェクタ電極8に図1の(a)の状態で
測定されたインジェクタ電位Vinj を印加し、ベース電
極9を開放し、コレクタ電極10に例えばコレクタ−エ
ミッタ間飽和領域電位VCSAT(50mV)を印加した状
態で、コレクタ電流Ic を測定する。この状態で、II
L素子のNPNトランジスタはオン状態である。ベース
電極9の開放状態は、前段のIIL素子のスイッチング
トランジスタはオフ状態であることを意味している。よ
って、この状態における注目段のIIL素子のコレクタ
電流Ic は、注目段のIILのスイッチングトランジス
タがオン状態において、そのトランジスタのコレクタ電
極に接続されている全ての後段のIIL素子から吸入で
きる全最大電流を意味している。
【0018】よって、コレクタ電流Ic をベース電流I
boutで割算した値は、コレクタ電極に接続可能な後段の
IIL素子の数、即ち、動作指数となる。この動作指数
が設計値を満たすようなベース電流Ibout、コレクタ電
流Ic を流し得るようにIIL素子の形状、大きさ、拡
散濃度が設計される。
【0019】IIL素子をインバータとして用いること
ができるが、その一例を図4に示す。IIL素子は、図
3のようにCUTOFF状態(コレクタがHIGH電位
になる)とON状態(コレクタがLOW電位になる)の
2つの状態がある。まず、CUTOFF状態になる条件
は、後段のIIL素子のNPNトランジスタをオン状態
にさせる必要があることから、注目段のIIL素子のベ
ース電位がアース電位であるNPNトランジスタのコレ
クタ電位がベース電極開放時のエミッタ−コレクタ間耐
圧VCEO で保証される範囲内でPN接合の順方向バイア
ス電位VF まで上昇することができることである。これ
はVCEO の設計をVF 以上に設計すれば良いことは明か
である。
【0020】次に、ON状態になる条件は、NPNトラ
ンジスタのベース電位がVF 電位まで上昇し、ベース電
流がNPNトランジスタのベースに流れ込んで、NPN
トランジスタのコレクタ電位がLOWレベルになること
である。このときに重要なのは次段のIIL素子から流
れ出てくる電流の大半(後段のベース電位がLOWレベ
ルになるように)をコレクタ端子から吸入し切ることで
ある。このオン状態は、図5に示すNPNトランジスタ
のVC −IC 特性の飽和領域である。このように入力信
号の論理振幅(VF −LOWレベル)から保証すべきL
OWレベルVC(SAT)、IC の順に求め、NPNトランジ
スタのオフ状態でのベース電流Ibout(PNPトランジ
スタの流出電流)がオン状態のNPNトランジスタのコ
レクタ電流Ic に対して十分な余裕がある状態かどうか
を考慮して設計する。
【0021】このように本発明によれば、動作状態を想
定してベース電流Ibout及びコレクタ電流Ic を測定し
ているので、動作指数が正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例に係るIIL素子の動
作指数の測定方法を示した説明図。
【図2】IIL素子の等価回路を示した回路図。
【図3】IIL素子を用いた論理回路の一例を示した回
路図。
【図4】IIL素子をインバータ回路に用いた一例を示
した回路図。
【図5】IIL素子のNPNトランジスタのコレクタ電
位−コレクタ電流の動作特性を示した特性図。
【図6】IIL素子の動作指数の従来の測定方法を示し
た説明図。
【符号の説明】
8…インジェクタ電極 9…ベース電極 10…コレクタ電極 11…エミッタ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/822 H01L 21/8222 - 21/8228 H01L 21/8232,27/06 H01L 27/08,27/082

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インジェクタ電極、ベース電極、コレク
    タ電極、エミッタ電極を有するIIL(Integrated Inje
    ction Logic)素子において、コレクタ電極に接続される
    次段IIL素子の最大駆動素子数に該当する動作指数を
    測定する方法において、 前記ベース電極及び前記エミッタ電極を接地し、コレク
    タ電極を開放し、前記インジェクタ電極から定電流I
    inj を流した状態で、前記インジェクタ電極に現れる電
    位であるインジェクタ電位Vinj と前記ベース電極を介
    してアースに流れるベース電流Iboutを測定し、 前記エミッタ電極を接地し、前記ベース電極を開放し、
    前記インジェクタ電極に前記インジェクタ電位Vinj
    印加し、前記コレクタ電極にコレクタ−エミッタ間飽和
    領域電位Vc を印加した状態で、前記コレクタ電極を介
    して流れるコレクタ電流Ic を測定し、 前記コレクタ電流Ic を前記ベース電流Iboutで割った
    値をILL素子の動作指数とすることを特徴とするII
    L素子の動作指数の測定方法。
JP15445092A 1992-05-20 1992-05-20 Iil素子の動作指数の測定方法 Expired - Fee Related JP3149539B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15445092A JP3149539B2 (ja) 1992-05-20 1992-05-20 Iil素子の動作指数の測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15445092A JP3149539B2 (ja) 1992-05-20 1992-05-20 Iil素子の動作指数の測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05326860A JPH05326860A (ja) 1993-12-10
JP3149539B2 true JP3149539B2 (ja) 2001-03-26

Family

ID=15584487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15445092A Expired - Fee Related JP3149539B2 (ja) 1992-05-20 1992-05-20 Iil素子の動作指数の測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3149539B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05326860A (ja) 1993-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4095252A (en) Composite jfet-bipolar transistor structure
US4511913A (en) Gate-turn off thyristor with optimized anode shorting resistance, Rso
US4191899A (en) Voltage variable integrated circuit capacitor and bootstrap driver circuit
US3694762A (en) Voltage amplifier
US3940683A (en) Active breakdown circuit for increasing the operating range of circuit elements
JP3149539B2 (ja) Iil素子の動作指数の測定方法
US4069428A (en) Transistor-transistor-logic circuit
US6410398B1 (en) Device for the adjustment of circuits after packaging, corresponding fabrication process and induction device
US4922129A (en) Feed forward darlington circuit with reduced NPN reverse beta sensitivity
US3427461A (en) Storage mode operation of a photosensor
JPH04323863A (ja) 半導体装置
US6483168B1 (en) Integrated circuit having resistor formed over emitter of vertical bipolar transistor
US3668540A (en) Integrated video amplifier
JP3456292B2 (ja) 半導体集積回路
JP2778076B2 (ja) トランジスタのコレクタ抵杭の測定方法
JPH0587023B2 (ja)
JPH0468705A (ja) 半導体集積回路装置
US7868392B2 (en) Integrated circuit tolerant to the locking phenomenon
JPH0357314A (ja) 半導体装置
JPS58190132A (ja) 飽和型論理回路
US4199776A (en) Integrated injection logic with floating reinjectors
JPS586310B2 (ja) ハンドウタイソウチ
JP3094564B2 (ja) 半導体装置
JP2671304B2 (ja) 論理回路
JP2917403B2 (ja) モータドライブ回路

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees