JPH03276757A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH03276757A
JPH03276757A JP2078113A JP7811390A JPH03276757A JP H03276757 A JPH03276757 A JP H03276757A JP 2078113 A JP2078113 A JP 2078113A JP 7811390 A JP7811390 A JP 7811390A JP H03276757 A JPH03276757 A JP H03276757A
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浩一 熊谷
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    • H01L27/0617Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type
    • H01L27/0623Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type in combination with bipolar transistors

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バイポーラ・トランジスタと相補型MO8を
同一基板上に構成したバイポーラCMOS半導体装置に
関し、特にバイポーラCMOS論理回路のための基本回
路の構造に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のバイポーラCMOS論理回路では、NP
N型バイポーラトランジスタのコレクタから電位をとり
出すためにバイポーラトランジスタを基板に対して分離
した構造をとる必要があった。このため、バイポーラト
ランジスタのコレクタは、選択酸化あるいはP型半導体
領域で電気的に分離する必要があった。
〔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0M08回路では、バイポー
ラトランジスタを電気的に分離する必要があるため素子
領域が大きくなり、純粋な0M08回路に比べると集積
度の点でかなり低くなるという欠点がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のバイポーラ0M08回路は、ある1つの電気的
に分離されたN型半導体領域に、該N型半導体領域をバ
ルクとするP型のMOSFETと該N型半導体領域をコ
レクタ領域とするNPN型バイポーラトランジスタを含
んでいる。さらに上記N型半導体領域はn型高濃度基板
上又はP型基板上にあり、チップ上の最高電位をとって
いる。
このときP型MOSFETのバルクに対する最高電位の
供給がバイポーラトランジスタに対するコレクタ電位の
供給となり、P型MOSFETの基板コンタクトはバイ
ポーラトランジスタのコレクタコンタクトと同義になる
。さらにそのバイポーラトランジスタのベースの拡散層
あるいはポリシリコン電極を引き伸し、抵抗を作ること
も可能である。また、P型MOSFETのドレインとバ
イポーラトランジスタのベースの引出し線を同一のP型
拡散層領域として作る事もでき、シリサイド等を用いた
拡散層の低抵抗化技術と組合せると集積度をさらに向上
させることができる。
かくして、本発明はバイポーラトランジスタのコレクタ
分離が不要であり、集積度が非常に高くなりかつ製造工
程数が減るという相違点を有する。
このように、本発明の半導体装置では基本セル内にはコ
レクタを分離したバイポーラトランジスタを含まず、バ
イポーラトランジスタのコレクタはP型MOSFETの
バルクを構成するNウェルと同電位として構成される。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明を実施する回路の等価回路図である。
101はNPN型バイポーラトランジスタであ− リ、103のP型MOSFET群から供給される電流を
コレクタ接地回路として電流増幅し、容量負荷に対して
充電をおこなう。また、102は抵抗であり負荷を放電
する際にバイポーラトランジスタのベース電流を引き抜
き過大な貫通電流が流れる事を防止している。104は
N型のMOSFET群であり、これを介して容量負荷の
放電をする。105は電源であり、106の接地に対し
て正方向の電位である。107,108,109は入力
端子であり、ここに加えられた電圧レベルにより110
の出力端子の電圧レベルが変化する。
第2図は本発明のバイポーラCMOS半導体装置におい
て構成された第1図の回路の平面図である。201はN
PN型バイポーラトランジスタであり、202は抵抗、
203はP型MO3FET群、204はN型MOSFE
T群、205は電源配線、206は接地配線、207,
208,209はそれぞれ入力端子A、B、C,210
は出力端子であり第2層目の金属配線による。このとき
、201のNPN型バイポーラトランジスタおよび20
2の抵抗、および203のP型MOSFET群は同一電
位のN型領域中に構成される。
第3図は本発明のバイポーラCMOS半導体装置の基本
セル部の断面図である。本発明の半導体装置は、313
のN型高濃度基板上に310のNエピタキシャル層を成
長させ、312のNウェルおよび311のPウェルを形
成したのち、MOSFET並びにバイポーラトランジス
タを形成している。
第4図は、第2図の実施例をさらに進め、高集積化をは
かった第2の実施例の平面図である。第1の実施例にお
いては、バイポーラトランジスタのベース領域とP型M
OSFETのドレインは個々に構成されていたが、本実
施例においては両者を同一のP型拡散層領域に構成して
いる。このとき411はバイポーラのコレクタコンタク
トとNウェルに対するコンタクトを兼ねている。この実
施例ではさらに高集積化する事が可能になる。
第5図は本発明の半導体集積回路装置の基本セル部の第
3の実施例の断面図である。本半導体装置は、41のP
−基板上に構成され、39のN+埋込層40のP+埋込
層を形成して36のN−エピタキシャル層を成長させ、
38のNウェル及び37のPウェルを形成したのち、M
OSFET並びにバイポーラトランジスタを形成してい
る。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明は放電側をN型MOSFETで
おこなうバイポーラ0M08回路において、ある一つの
電気的に絶縁されたN型半導体領域にそのN型半導体領
域をバルクとするP型のMOSFETとそのN型半導体
領域をコレクタ領域とするNPNバイポーラトランジス
タを含みさらにバイポーラトランジスタのベースと抵抗
の共有化やバイポーラトランジスタのベースとP型MO
SFETのドレインの拡散層の共有化をする事により非
常に高密度なバイポーラCMO3半導体装置を提供しう
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明において使用している回路の等価回路図
、第2図は本発明の一実施例として第1図の回路を実施
した半導体装置の平面図、第3図は第2図の断面図、第
4図は他の実施例を示し第1図に対応した平面図、第5
図は第3の実施例の断面図である。 101.201,401・・・・・・NPN型バイポー
ラトランジスタ、102,202,402・・・・・・
抵抗、103.203,403・・・・・・P型MOS
FET群、104.204,404・・・・・・N型M
OSFET群、105.205,405・・・・・・電
源、106,206゜406・・・・・・接地、107
,207,407・・・・・・入力端子A% 108,
208,408・・・・・・入力端子B、109.20
9,409・・・・・・入力端子C,110゜210.
410・・・・・・出力端子、211,306゜411
・・・・・・Nウェル(VDD)コンタクト、212゜
301.412・・・・・・Pウェル(GND)コンタ
クト、213・・・・・・コレクタコンタクト、214
゜307.414・・・・・・エミッタコンタクト、2
15゜308・・・・・・ベースコンタクト、216,
309゜416・・・・・・抵抗コンタクト、302・
・・・・・NffMOSFETのソースまたはドレイン
、303・・・・・・N型MOSFETのゲート、30
4・・・・・・P型MOSFETのソースまたはドレイ
ン、305・・・・・・P型MOSFETのグー)、3
06・・・・・・Nウェルコンタクト(VCC)とNP
N型バイポーラトランジスタのコレクタコンタクトを兼
ねたコンタクト、310・・・・・・N−エピタキシャ
ル層、311・・・・・・Pウェル、312・・・・・
・Nウェル、313・・・・・・N型高濃度基板。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N型高濃度半導体結晶基板上全面にN−半導体エ
    ピタキシャル成長層をもつ半導体基板上の該N−型半導
    体エピタキシャル層中に電気的に互いに分離されたP型
    およびN型半導体領域を有し、該N型半導体領域中に該
    N型半導体領域をバルクとするP型MOSFET群と該
    N型半導体領域をコレクタとするNPN型バイポーラト
    ランジスタ群を含みかつ該P型半導体領域中に該P型半
    導体領域をバルクとするN型MOSFET群を有する半
    導体装置。
  2. (2)コレクタを電源に接続されたNPNバイポーラト
    ランジスタと該バイポーラのベースと電源間に接続され
    た電源に対して負論理を構成するP型MOSFET群と
    該バイポーラトランジスタのエミッタと接地間に接続さ
    れた接地に対して正論理を構成するN型MOSFET群
    を有するバイポーラCMOS半導体装置においてある一
    つの電気的に分離されたN型半導体領域に該N型半導体
    領域をバルクとするP型MOSFET群と該N型半導体
    領域中をコレクタとするNPN型バイポーラトランジス
    タを含み、かつ該N型半導体領域が接地よりも電位の高
    い電源に接続されている事を特徴とするバイポーラCM
    OS半導体装置。
  3. (3)特許請求の範囲第1項又は第2項の半導体装置に
    おいて該バイポーラトランジスタのベースとエミッタの
    間に接続された抵抗を含むことを特徴とする半導体装置
  4. (4)特許請求の範囲第4項の半導体装置において、含
    まれる抵抗が該N型半導体領域上に分離されたP型拡散
    抵抗であり、かつ該抵抗の一方の端子である電極が該バ
    イポーラトランジスタのベース領域に対する電極と同一
    であることを特徴とするバイポーラCMOS半導体装置
  5. (5)特許請求の範囲第1項又は第2項の半導体装置に
    おいて該N型半導体領域に存在するある1つのP型半導
    体領域にP型MOSFETのドレインとNPN型バイポ
    ーラトランジスタのベースを含む事を特徴とするバイポ
    ーラCMOS半導体装置。
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