JPS5866351A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

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】 この発明は、例えば所定の動作ななすイ子−路と共（二
この成子回路駆動用の定電圧安定化電源回路を内蔵した
半導体集積回路装置の改良Ｃ：関する。

従来、ＩＣつまり半導体集積回路装置において、所定の
嬌作ｔなすように構成された電子−のｌＩＬ勅Ｃ二よる
影響を可及的に抑制し、その電気的自作の安定性−同上
させたものが提供されるよう６：なっている。

例えば、１１１１図に示すよう１＝４Ｅ＃［端子Ｖｃｃ
がトランゾスタＱ１＃Ｑ！１１電流源工０、メイオード
Ｄ１ｓＤ１、抵抗Ｒ８等でなる簡単な安定化、電源＆ｇ
１Ｇ１１に介して、トランジスタＱａａ　Ｑ４および抵
抗Ｒ＠　　ｅ　ＲＢ　　ａ　Ｒ４等により構成される差
動ｊ！ｌ１幅回路１２の電源側に僧続される回路ｔｌ−
ＩＣ化したものがある。尚、Ｇは接地端子であり、ＩＮ
、、ＩＮ、は上記差動増幅回路の各入力端子である。

このような電子１ｇ回路および安定化電源回路をＮＴる
ＩＣは従来トランジスタＱ１および抵抗１１５１ｇから
なる部分が例えば第２因に示すようにＰＩＭのシリーコ
ン基板ＳＯ上に構成されるようになっている。

すなわち、上記シリコン基板１」ｉ：はＩＪＩの不純物
Ｖ拡散して島状のＮ層ｘｘ、ｘｚが形成されている。そ
して、この一方のＮ＠１１には、上記トランジスタＱ１
のペースン形成する２層２１が拡散された部分Ｉ：上記
トランジスタＱ１のコレクタ、エミッタを形成する８層
２４゜２５が拡散されるよう１；なっている、また、こ
のＮ層ＩＸｉ二は、妃！ｌｌ／＃ターンのコンタクト用
のＮ＋層１１１も形成されている。

上記他方の８層２２砿；は、上記抵抗１．．Ｒ。

を形成するＰ層ｘｉ、ｘ：ｔが拡散されると共−１配置
１ａＡターンのコンタクト用のＮ層２８ｖ鉱歇するよう
１；なっている。

以下、周知のように上紀シリコン基板ｘｅ上（二は、シ
リコン鹸化膜が堆積されて図示する如く所定の位置に配
線用の接触孔が形成されたのち、アルミニュームによる
配線Δターン１９゜１０．３１が形成されるようＣ；な
っている。

上記の配−／譬ターン２９は、上記トランジスタＱｌの
エミッタとなる８層２５と、上記抵抗３１諺の一端とな
る２層２＃の一端と、上記他方の島状の８層２２拡散さ
れたＮ”／ｄｉ　Ｊ　８との相互間Ｖ接−するようＣ二
なっており、上記安定化電１１ｍ＊１１が抵抗翼、の一
端（二安定化した直流電圧ｖ４＃艙Ｔると共Ｃ二、上記
島状のＮ層ＸＸＷ／ルアツノしてｇＮ層２２と４＊ｘｇ
、ｚｒとの間を逆バイアスとなるようにして回路の動作
の安定化な行なうようＩ：なされている、また、配置ｊ
ｊＡターンＪ０は、上記抵抗Ｒ１の他端となる２層２Ｉ
の他端と上記抵抗Ｒ１の一端となるｐｐｍｘｙの−４１
との間ｔ／！ｊ！ｍし、配ｌＩｉΔターン１１は、上記
抵抗Ｒｓの他端と前記トランジスタＱａのコレクタとの
ｍｔ’接−するよう（二なされるものである。

これＣ二より、４＃！電圧の変動ｉ二対して上記したよ
うなＩＣは、以前迄のものより安定ｃ：ＩＩｇ１１作し
得るようになった。

しかしながら、上記した島状の他方の８層２２には、シ
リコン基板Ｌ！および各Ｐ層２＃、１１間のＰＮ接會の
存在ｇ：より接金容量が発生するもので、等価的Ｃ；上
記安定化嘔源回路１１の出力−５二容瀘性のｊ［が並列
的≦：績−される２共≦；、８層２２と抵抗？形成する
Ｐ層によるＭＩ４＆容量な介して各抵抗Ｒ１ａＲ畠なち
びに図示しないが抵抗Ｒ４等に接続されるよう（二なっ
ている。

すなわち、Ｒ３図に示すように、安定化゛峨源ば絡１２
の出力端となるトランジスタＱｌのエミッタおよび接地
−子Ｇ　１′！１１１ｔ：は、ＰＮｌｊｌ會ｔ；ヨるダ
イオードＤＪが図示極性ｄ二僧峨され、これと共６ニシ
リコン基板Ｌ〕と８層２ｚによる接合容量Ｃｘ１がＭ！
疏されるようシーなっている。また、トランジスタＱ］
のエミッタは、８層２２とＰ層ｘｇ、ｚｙとの！Ｉ台容
量Ｃ１１ｍＣ１＠ｌ’介し対応的（＝抵抗Ｒ，，Ｒ，−
二接続されると某Ｃ二、同様（ニジて接合容量ｃｘ４ｔ
’介して抵抗Ｒ４に！ｌＩ４１１されるよう区ニなって
いる。尚、上記各接合容量Ｃ）Ｈ＠　ＣＸＩ　ｅ　ｃｘ
ｓ　ａ　ｃｘ、は、実ｐｃ数１ＯｐＦｍＪｆの容量を有
するもので弗る。

このようなことから、安定化ｉｔ、８に４路１１は、＾
い周波数領域での寄生発振や負荷となる差励増暢回路ｘ
ｉの急、激な匍住のぜ化≦二対して不安定な動作が生じ
易く、例えばラジオ受信機での妨害や増ｍａ等の特性の
劣化の原因となっていた。

この発明は、上記の点Ｃｆｉみてなされたもので、所定
４１１ＥＪ１！を１する＆板上（＝それぞれ別（二轟板
とは遊の婆゛罐＃Ｉｉｖ有する第１および絶縁層【介し
て形成され相互−二接続される＋４１および−２の一路
を有する半導体集ａ回路装置において、第１および８２
の絶縁層のうちいずれか一層ン設けることＣ；より゛鑞
源罐圧の変動に対して安定に動作し帰るようにした半導
体集積回路装ｍｌ’提供することを目的とする。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例（二ついて詳
細に説明する。

例えば、第１図に示される回路−二この発明な適用した
場合、トランジスタＱｉｎ抵抗Ｔｌ雪ｅＲａからなる部
分の構造は、１１４図に示すよう６二構成される。

すなわち、シリコン基板４０には、不純物の拡散Ｉ：よ
り形成された島状の絶縁層となるＮ層４１　＃　４　Ｊ
が形成されている。そして、この一方のＮｒｔｊｊｌｌ
ｃは、前記安定化電源回路１１のトランジスタＱ１のベ
ースを形成する２層４１が拡散された部分に上記トラン
ジスフ９重のコレクタ、エミッタｔ＃形成する１層４４
，４１が拡散されて形成されるようζ二なっている。加
えて、この８層４Ｉ（＝は、配ＩｉＩ／母ターンのコン
タクト用の８層４６が形成されるよう直：なっている。

前記！！勅増幅回路１１が形成され、この差動増幅回路
１．２の各構成素子と上記シリコン基板工Ｊとの閾を絶
縁する他方の８層４２には、前記抵抗１１＠、Ｒ＠１に
形成する２層４’／、４Ｂと共に、上記安定化４Ｅ誰ｌ
路１１の出力端となるトランジスタＱ１のエミッタとＷ
ｘＮ層４２との間礪；介挿される抵抗Ｒｘとなる２層４
ｇが拡散され形成されると共ｉ二、配−Δターンのコン
タクト用のＮ”ｌｌ　６０　ｋ拡散して形成するよう（
：なっている。

以下、周知のように上記シリコン基板ＬＪ上−二は、Ｖ
リコン酸化展が堆積され図示の如く所定の位置に配−用
の接触孔が形成されたのち、アルミニニームでなる配ｍ
Δターン６１，５２．５Ｊが形成されるようになってい
る。

上紀妃−／４ターン５１は、上記トランジスタＱ１のエ
ミッタとなるＮ＋鳩４５と上記抵抗Ｒ１の一端となるＰ
ｆ４４’ｌの一端および抵抗ＲｘとなるＰ層・４ｇの一
端と共通Ｃ：僧続するようになっている。上記配−］母
ターン５２は上記抵抗Ｒｘの他端となる上記Ｐ層４９の
一端と上紀絶−ｊ曽となるＮ層４１のコンタクト！良好
Ｃ二する目的で設けられたＮ”ｍｌ　Ｏとの閲を櫂−Ｔ
るようになっている。上記妃−ノ４ターン５Ｓは、上記
抵抗Ｒ１となる２層４１の他端と上記抵抗Ｒ，の一端と
なる２層４８の一喘懺；債―するよう１二なっている。

以上のようＣ二構成される集導体集槓＠ＩＩ！装置の等
価回路は１層１５図６二示されるよう稈なる。

すなわち、前記した各ＰＮ接合による接金容量ＣＸＩ　
ｐ　ｃｘｔ　ｅ　ＣＸａ　ｅ　Ｃ，ａ）！、対応的６二
接地端子Ｇ１抵抗Ｒ１、Ｒ，、Ｒ４のそれぞれと一端が
トランジスタＱ１のエミッタε二接続される抵抗Ｒｘの
他端との間Ｃ二介挿されるようになる。

また、８層４２と２層４９のｍｅ容１ｌＣｘＩは抵抗Ｒ
ｘと該抵抗Ｒｘの各接合容ＩＩｋＣｘｌ、ｃｘ１１０ｘ
、ｌＣｘ４に共通ａＩｍされる一端Ｃ僧ｄ８ｎるようｌ
二なるものである。尚、嘱５図中で１１３図と同一部分
には同一符号【付してその説明を省略する。

こ３６；より、安定化′４＃１回路１１の出力−となる
トランジスタＱ１のエミッタと接地端子Ｇ閲ζ二は抵抗
ＲＸ、？：接合容１１０ｚｔが直列的６；介挿される伜
と（：より、第３図の場合と比軟して安定化確Ｊ１回ｊ
ｉ１１１の負荷インビーメンスン高くすることができる
。

この結果、安定化′４電源路１１の負荷の高い一波数領
域におけるインビーダンスの低下する割合が少女くなり
、例えば！！前増Ｔｌ１１回路Ｉ　Ｊ　Ｃ大入力が入力
され、電源′鑞圧が急速−Ｃ：変化したようなときでも
安定化＠源回路１１の出力端Ｃ二おける電流および罐圧
Φ位４１１差が広がることを少くし得、差動増幅回路１
２ン安定−−動作させることができるようＣ；なる、ま
た［４様のことから安定化電源回路１２の寄生発振を引
き起すことを防止し得るものである。

尚、第４図中のＮ”４４４．ｄｌｌは、図示しないが電
源端子Ｖｃｃへ共通に接続さＡるようになされている。

また、上記した半導体集積回路装置が妨作状−ｉ二ある
場合、ダイオードＤＪが逆バイアスとされるので、抵抗
Ｒｘ　Ｃは電流がほとんど流れずｆｉ直の動作に急影響
！与えることは無い。

ところで、上記第１図に示した半導体集積鑓略装＄１＝
おいて、トランジスタＱ１および抵抗ｋ１重ｐ　Ｒ＠か
らなる部分ｔ−嬉６図に示すように構成しても良い。

尚、＠６図中第４図と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。

すなわち、前記トランジスタｑ、が形成されるＮ層４Ｘ
に抵抗ＲＸとなるＰ層−ｏｖ被拡散て形成する。このＰ
＠１０の一端は、上記他の８層４１（：形成され抵抗Ｒ
，となる２層４ｒの一端と共−二配＃４ターンσ１≦二
よりトランジスタＱ８のエミッタとなる８層４５４二接
続される。

上記Ｐ＠ｉ　（ｉの他端は、妃！Ｉｄターン１１区：よ
り上記他のＮＭＩ１ｇ二形成されるコンタクト用のｒ層
Ｊ１４；接続されるよう≦二なっている。上記トランジ
スタｑ１のコレクタとなる８層４４は一方のＮ層４１１
：形成されるＮ”＠　４　ｔ；　ト＃ｆｔ二配線Δター
ンｄＪ５二より電源端子Ｖｃｃ（二債統されるよう＆：
なっている。　　　　４ こ、のよう６二構成された半導体集積回路装置の等価回
路は、＠６図に示すように、前記した各Ｐ層接＊　４１
　ｔ　ｃｚｔ　　ａ　ｃｚｔ　　ａ　ｃｚｓ　＃　Ｃｘ
４　ハ、対応的に債地端チＧ、抵抗”　ｔ　　ｓ　Ｒ＠
　　＃　１４のそれぞれと一端がトランジスタ。菫のエ
ミッタに傍―される抵抗ｌｘの他ｊ！ｌｌｌ七の間ｌ：
介挿されるようになる。これと共ｌ二Ｎ層４ＺとＰＲ１
σＱとの接合容量ｃｘ、は抵抗Ｒｘと該抵抗Ｒｘの各接
合容ｔｃｘｉ、ｃｘ１．ｃｘ、、ｃ８４に共通接続され
る一端に＊―されようになるものである。

これ−二より、トランジスタ。１および抵抗Ｒ２ｅＲＢ
からなる部分１’＊４ｅｇＪに示すようｆ二構成した場
合と同ＩＩ（二、安定化１１ｃ＃［回路１１の負荷イン
ビーダンス【高くＴることができ同様の効ｌＡ＆得るこ
とができる。

崗、上記したいずれの実施例Ｃ二おいても、第２の一路
となる安定化′ＩＩｔＩＭ回路Ｃ：エミッタホａワ壷の
定罐圧回ｌＩｉケ用い、第１の回路となる電子囲路≦二
１ＩＩＩＩｂ増幅回路を用いたがこれに限定されるもの
ではなく、例えば安定化電＃ｌ［ｇ回路１：他の定電圧
一路を用い、また電子回路に例えばｒシタ・ル回路や発
振回路などの他の回路であっても良い。

つまり、第２の回路が第１の回路の蟻高レベルの電圧１
’＄１の回路へ供する半導体集積回路装置であれば、こ
の発明の適用はすべての場合−二ついて可能で、安定（
：動作する半導体集積−路とすることができる。

その他、種々の変形や適用は、この発明の要旨を逸脱し
ない範ｌｌ！８１＝おいて可能であることは言う迄もな
い。

以上述べたようζ二この発明Ｃ二よれば、所定導電型を
有する基板止にそれぞれ別に基板とは逆の導＊１１１ｔ
ｈ−有するＩＩｌおよび４２の絶縁層な介して形成され
相互Ｃ二接続される第ｌおよび４２の回路を有する半導
体集積回路装置において、第１および第２の絶縁層のう
ちいずれか一方のけること（＝より電源電圧のＣ動Ｃ；
対して安定Ｌ：動作し得るようにシた半導体集積回路貨
ｗｔを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

１１１ｍはこの発明が適用される半導体集積回路構成を
示す図、４２図は従来の＠１！＠Ｉの回路構成Ｖ有する
半導体集積回路装置のトランジスタＱｔ、抵抗Ｒ，ｅＲ
８からなる部分の構造を示す断面図、栗３図はｌＩ２ｗ
Ｊの構造を有する半導体集ｗ＆９１略簸置の等価回路図
、第４図はこの尭明Ｃ；係り第１図の回路構成を有する
半導体集積回路装置の一実施例の要部の構造を示す断面
図、第Ｓ図はｌ１Ｊｂ！ＩＪの構造を有する半導体集積
−略の等価城路図、ｓａｇは他の実施例の要部の構造を
示す断面図、１３７図は１１６図の構造を有する半導体
集積Ｑ＊装置の等価回路図である。 ｔＪｏ・・Ｖリコン基板、４１．４２・・・Ｎ層、４Ｊ
川用層、４４．４１ｉ、４ｇ・・・Ｐ層、４７゜４Ｉ・
・・Ｐ層、麓Ｘ・・・抵抗、４＃・・・Ｐ層、５０・・
・Ｎ層、ｉｉ、ｉｘ、ｓｚ・・・配置パターン、ｇ。 ・・・Ｐ層、ｉｌ、ｇ２，６１・・・配線／ダターン。 第１図　　　　　第３図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定導電ｍを有する基板上ｉ：該基板とは逆の導電ｍを
   有するＩｌｌおよび−２の絶縁層を介して各別砿二形成
   される１ｓｌおよびｌＩ２のｆｉ［領域を有すると共に
   、これらＩｌｌおよび８２の一路。 領域の各一部ｔ＃相互接続し、この相互ｆＩ！続部弓部
   １；ＩＩＪ記第たは１１２の絶縁層のいずれか一方を共
   通ぜ−してなる半導体集積回路装置輌−において、前記
   ４１あるいは秦２Φ絶縁層のいずれか一方区二１１基板
   と同一の４４型を有して形成され、上記第１の絶縁層お
   よび第２の回路領域の相互接続部間Ｃ；接続される抵抗
   層を具備してなることｔ＠徴とする半導体集積回路装置
   。