JPS58192358A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS58192358A
JPS58192358A JP57075343A JP7534382A JPS58192358A JP S58192358 A JPS58192358 A JP S58192358A JP 57075343 A JP57075343 A JP 57075343A JP 7534382 A JP7534382 A JP 7534382A JP S58192358 A JPS58192358 A JP S58192358A
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JP
Japan
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voltage
region
trt
bias voltage
transistor
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Pending
Application number
JP57075343A
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English (en)
Inventor
Sotomitsu Hara
外満 原
Tatsutoshi Takagi
高木 辰逸
Kazuo Hoya
保谷 和男
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58192358A publication Critical patent/JPS58192358A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/07Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
    • H01L27/0705Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common comprising components of the field effect type
    • H01L27/0711Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common comprising components of the field effect type in combination with bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors
    • H01L27/0716Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common comprising components of the field effect type in combination with bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors in combination with vertical bipolar transistors and diodes, or capacitors, or resistors

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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】 この発明に、半導体集積回路装置に関する。
ガえば、第1図に示す工うなり/A采俟回路にオLnテ
、D/ A R*勧f’F−中に基準電圧vref+抵
抗R〜2°R及びH2の調音、再調壷を何なう場合、人
カディジタル偏号D・〜D、とは無関係に191螢剛の
仕慧のディジタル信号を形成するため4人力ビット崩ス
イッチMO8FET(絶縁ケート型亀界効釆トランジス
タ)GLO%Qnと並列杉麿のスイッチM O8F E
 T Q、’〜Qn’及び庫タリ形9のスイッチM O
8F K T Q6’〜Qn#を設けることが考えられ
る。このようにすると、トランスフアゲ−)MO8PI
CTQo’〜Q 、/及びQ6“〜Qn#の追加のみで
構成できるため、ガえば、アンドゲート回路とオアゲー
ト回路とを組み合せた入力切換ゲート回路を用すて、上
記ビット用MO8FJ!!TQ。
〜Qnt−制−する場合に比べて、素子数を少なくする
ことができる。
しかし 第1図の(2)路に、また素子数が多く改善の
余地が残されていることが、本願発明者の研究によって
明らかにされた。
この発明の目的に、周年な411成により、多機能化が
図られるスイッチングMO8FITk言む牛4捧集槓回
路鉄[t−提供することにるる。
この発明に従えば、菓子分離領域にスイッチングM08
FIiTが形成されるとともに、この素子分離−城【コ
レクタ領域とするスイッチングパイボー2トランジスタ
が形成され、このバイポーラトランジスタのオン/オフ
動作eこより上B(:MO8FISTのバックケートバ
イアス電圧が切り換えらtLる。
以下、この発明を実施ガとともに瞳細に説明する。
第2図は、この発明に係る半導体集積回鮎装瀘の一実施
例を示す概略IIIT面図でめる。
この実施ガでに、バイポーラモノリシックIOに、この
発明の一!I!施ガか通用される。特に限定されな込が
、1チツプのシリコンMtl 上Vこすニア回路とディ
ジタル回路を混在式せるバイポーラ・MO8半導体製造
方法に工って仄の各半導体素子か形成される。
p−型基板l上にn−型エピタキシャル成長層2が形成
される。そして、上記p−基敬1に遜するp+製製分領
領域3囲まnた上記エピタキシャル成長層2が素子分離
領域としてオリ柑δれる。なお、この素子分鎮懺域2と
p−型、f叡lとの間にa、上記エピタキシャル戚黄層
2を形成するに先立って、予め選択的に形成されπγλ
 型コレクタ埋込wI4が設けられている。
この素子分離憤城2Vこに、スイッチングMO8FHT
と、スイッチングバイポーラトランジスタが形成される
−1えは、通常のペース拡散1株によって、バイポーラ
トランジスタのベース領域7と、M08FKTのソース
、ドレイン領域5とが同時に形成さnる。そして、上記
ベース領域7と、素イ分雌賞城2とには、通冨のエミッ
タ拡触工根によってエミッタ111111Bと、オーミ
ックコンタクト鎖環9とが同時に形成ちれる。
また、上記ソース、ドレイン−城5間の素子分−幀M2
の表1にに、薄い絶縁膜を力゛してゲート’IIE極6
が形成場れている。
!7(、オーばツクコンタクト餉域りには、プルアップ
抵抗HPt介して用足のバイアス1圧+Vが印7JOさ
くシ、工ayり領域8[曇J、僧地電位(0ボルト〕ρ
五式力C式7Lでいる。
この44織的におけ゛る半導体接直の等IJ11回路図
が【 第3図に示1nている。
この回路図から明らかなように、バイポーラトランジス
タTがオンしているとさricは、MO8FETQのバ
ックゲートバイアス電圧は、上記トランジスタQ′に通
してOボルトの電圧が与えられることKなる。すなわち
、このトランジスタ丁を飽1FrJill域T:オン8
4rbCとVCLD、Mo5FKTQのバックゲートバ
イアス電圧は、vOli (8at )となり、略Oホ
ルトとなる。
一方、バイポーラトランジスタTiオフさせた場合には
、プルアップa抗RP會介してバイアス電圧十VがMO
EIFleTQのバックケートバイアス電圧として与え
られることになる。したがって、MOlillflTQ
のバックゲートに定バイアス電圧が与えらnることにな
るので、このMo8FffiTQのしきい鍮電圧が^く
なる。
このように、MO871:TQO、ハイホーラトランジ
スタTOオン/オフにょv1典なる2つのしきい噛電圧
r付つことになる。したがって、Mo5FKTQのゲー
トに印加さ扛るテイジタル伽号りのオン電圧か上に、両
しきい臘電圧の中間の電圧に眩にすることにより、ゲー
トに印加さ扛るディジタル111号りがオン電圧の下で
も、トランジスタ丁のオフに19、オフさせることかで
きる。
@4図は、この発明をD/ム変変面回路通用した場合の
一実施flk示す回路図である。
仁の実施例では、入カビット用スイッチMO8ν罵テQ
・〜Qn及び駒螢ビット用スイッチMO8FMテQ・I
〜Qn’1K、七れぞn上記嵩子分111憤域に形成さ
れπスイッチMO8F]CTで構成されて、rJ応する
ビット毎に並列婦続されている。
tた、それぞれの累子分#111il#I域には、上記
同様のバイポーラトランジスタT 、 ?’か形成され
プルアップ抵抗RP、R,’とともに、上記MO81F
11fTQ・〜Qn* Qo’〜Qn′のパックケート
バイアス切り侯回路1−*放している。
上記トランジスタT、τ′のペースには、これらのトラ
ンジスタT 、T”i相補的に動作さぜるため、互いに
2I!相の劉m*′@o、vか印加されてbる。
なン、D/ム変変面回路構成する演鼻増−回路OPに、
バイポーラトランジスタでlII成嘔れた公知の差動ト
ランジスタjI幅回w1か朗いられる。
この実Nガ131路の動作【久に覗明する。
今、制御偏号C1tノ・イレベル、したがって1!Il
+ #信号atローレベルにすると、トランジスタTか
オフし、トランジスタT′がオフする。
このため、入力ビツト用スイッチMOflFICTQ、
、%l;Lnのバックゲート電圧が略0ボルトになるた
め、これらのM O8F K T Q、。〜Qnのケー
トに印加される人力ビット16号D・〜DnVc応じて
これらのMO8FICTQ・〜Q、が動作する。
一方、トランジスタT′のオフにエフ、調金ビット用ス
イッチMO8PIC?Qs’〜Qn’[、そのゲートに
印加されるiI!I!1ビット傷号DO′〜Dn′Vc
無関係に丁べてオフさせることかできる。
したがって、基準電圧vrefTF:入カビツH!I号
Do%DK応じて冨み付けされ7を抵抗R〜2 n a
K伝えることになるため、D/A変供された出力電圧v
OUTk傅ることかできる。
また、上記入力ビット信号り、−%−Dn及び調螢ビッ
ト偏号D 、l〜Dn’ k印加した拭動で、制御値−
QO’にローレベル、o2ISイレペルに・l−ルト)
2ンジスタがオフ、トランジスタT′がオンに切り侠わ
る。このため、入力ビツト用スイッチMO8FITQ・
〜Qnのパックゲート電圧かバイアス電圧+vK変化シ
、lll11ヒツト用スイッチM081FKTQ0’〜
Qn′のパックゲート電圧か0ボルトに変化する。した
がって、人力ビット用スイッチM087ICTQ・〜q
nは、七のケートに印加される入力ビット信号り、%D
nK無ra係に丁べてオフするのに対し、調督ビット用
スイッチMO8FK T Q、’〜Q nlに、そのゲ
ートに叩加芒九′fC鉤企用ビット信号D・′〜Dn’
 K従って動作することになる。これにより、基準電圧
vr、f、抵抗R〜2nR及ヒR,ノ&1l11!1t
−行ナウコトカテキル。
この夷?lIi例でに、上述の工うに韮夕U形態の人力
ビット用MO8FICTQo〜Qn及び1J141ビッ
ト用MO8FITQe’〜Q 、/で構成できるから、
スインチMO8PICTlj第1図の回路に比べて、n
+1i1i剛諷することかできる。ヤして、こ几ら°の
入力ビット信号D・〜Dnと、1ビット侶号の    
 艷切り供えtl トランジスタT、T’のオン/オフ
−作制御のみで他めて(資)単に行なうことができる。
上記トランジスタT 、 T’框、それぞれの素子分離
領域にスイッチM OB F K T Q、 o〜Q 
n* lag’〜Q 、1とそれぞれ一体的に形成でき
るから、高集積度の下に構成できる。
第5図に、この発明の他の一実施例を示す鞘略構造断面
図である。
この実施例でに、相補型MO8集横回路に、この発明が
通用されてbる。
すなわち、n−型基板1′に形aきれたp型の素子分離
領域(フェル)2′に、n型半導体領域5が形成され、
nチャンネルMO8FETのソース。
ドレインか構成される。このソース、ドレイン間か彰成
さnている。このnチャンネルMO81F]eT[、上
述のようなバンクゲートバイアスを圧切侠砿舵1に付加
するため、素子分離領域2′全コレクタとするバイボー
 ラトランジスタが形成8nる。
すなわち、七のベース領域としてのn型鎖環7と、エミ
ッタとしてのp十型鎖環8か形h!i、芒ルる。
また、素子分離領域2’[に、オーミックコンタクト用
領域9が形成されてbる。
上記トランジスタのエミッタ領域8に、接地電位(0ボ
ルト)が与えられ、ベース領域?[ri制御信号Cが臼
加嘔れてbる。そして、オーミックコンタクト用@@9
KF1、プルアップ抵抗RPIt介して、負のバイアス
電圧−Vが印加されてしる。
この実施例Ksる半導体装置の等価回路図が第6図に示
これている。
第6図から明らかなように1バイポーラトランジスタT
′のオンに15、MO81FIIiTQ’  のバンク
ゲートK Fx 、略Oボルトのバックケートバイアス
電圧か与えられる霞め、そのしき込臘電圧ftトさくす
ることかできる。一方、パイボー2トランジxpT’の
t7KLす、MoB′IPICTQ′のバックゲート[
q、−Vのバックゲートバイアス電圧が与えられるため
、そのしき−一電H−七大きくすることができる。し7
tかつて、第2図(第3図)と1111価な徐舵を持つ
スイッチMO81FIItTとして使用することができ
る。
この夷IIa的の1うに、素子分離領域に形成されπス
イッチMO8FIT[、バイポーラトランジスタ全組み
合せた場合には、MOSFETのゲート電圧の他ドバイ
ボーラトランジスタのペース電圧、*”換えれば、MO
8Fl’rのバックゲート電圧を組み合せ7t2つのパ
ラメータによジ、MOSFETのスイッチ動作を制御で
きるため、エフ複雑なスイッチ憬舵を簡単な構成にエリ
待たせることができる。
したかって、第4図に示すようなディジタル1g号の切
り換えのためのトランスファゲート回路の他に、Im珊
ケート回路における駆動MO8FET□としてのスイッ
チMO13FIC?に通用するものであってもより0こ
の場合、−場ゲート回路の躯助MO1IFK’r′ik
、人カゲート電圧に無′@貸にオフさせる機能を付加す
ることかできるため、七の出力−でワイヤードオIwi
l場を利用すること等により回路の簡素化全図ることが
できる。
この発明は、スイッチMO8FETとスイッチバイポー
ラトランジスタτ徴合化し7t!I′r#tな牛尋体集
槓回路I&直として広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図に、この発明に先立って考えらn ′frD/ 
A変換回路の一ガを示す回路図、 #I2図に、この発明の一実施例rボ丁歇略断面図、 #I3図に、その等価回路凶、 第49框、この発明’i D / A変換回路に通用し
た場合の−*tNM%Jk示す回路図、第5図は、この
発明の他の一央り例倉示す槓略断1図、 第6図に、七の等他回路でである。 1 、1’・・・基板、2.2’・・・素子分#11領
域、3・・・分離領域、4・・・コレクタ埋込層、5・
・・ソース、ドレイン、6・・・ゲート電極、7・・・
ベース、8・・・工ばツタ、9・・・オーミックコンタ
クト。 第  1  図 第 2 図 第 4 図 十ゾ 第 5 図 第 6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 素子分ms域に形成されたスイッチングMO8PETと
    、上記菓子分離領域をコレクター城と共用するスイッチ
    ングバイポーラトランジスタとをtみ、上ffi /(
    イボーラトランジスタをオン/オフさせて上記MO8F
    ICTのバックゲートバイアス電圧を切り換えるものと
    したことを%章とする半導体集積回路装置。
JP57075343A 1982-05-07 1982-05-07 半導体集積回路装置 Pending JPS58192358A (ja)

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JP57075343A JPS58192358A (ja) 1982-05-07 1982-05-07 半導体集積回路装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62229870A (ja) * 1986-01-22 1987-10-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117127U (ja) * 1976-02-28 1977-09-06
JPS5391869A (en) * 1976-11-15 1978-08-12 Lundqvist Oskar Harald Rack assembly and construction

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