JPS61170058A - レベルシフト複合回路 - Google Patents
レベルシフト複合回路Info
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- JPS61170058A JPS61170058A JP60010096A JP1009685A JPS61170058A JP S61170058 A JPS61170058 A JP S61170058A JP 60010096 A JP60010096 A JP 60010096A JP 1009685 A JP1009685 A JP 1009685A JP S61170058 A JPS61170058 A JP S61170058A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices 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
- H01L27/04—Devices 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
- H01L27/06—Devices 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
- H01L27/07—Devices 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
- H01L27/0705—Devices 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
- H01L27/0711—Devices 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
- H01L27/0716—Devices 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明はエミッタおよびコレクタにそれぞれ出力端子が
接続されたバイポーラトランジスタと、ゲートおよびド
レインにそれぞれ六方端子が接続され、ソースがバイポ
ーラトランジスタのエミッタに接続されたＭＯＳ）ラン
ジスタと、ＭＯＳ）ランジスタのドレインとバイポーラ
トランジスタのベースとの間に接続されたツェナダイオ
ードとからなるレベルシフト複合回路に関する。
接続されたバイポーラトランジスタと、ゲートおよびド
レインにそれぞれ六方端子が接続され、ソースがバイポ
ーラトランジスタのエミッタに接続されたＭＯＳ）ラン
ジスタと、ＭＯＳ）ランジスタのドレインとバイポーラ
トランジスタのベースとの間に接続されたツェナダイオ
ードとからなるレベルシフト複合回路に関する。
半導体集積回路は、ＭＯ５形素子の高密度化により高機
能化が急速に進ん゛でいる。ＭＯ３Ｏ３形はパイボーラ
ド素子に比較して電流を大きくとりにくいため、出力段
あるいは駆動段としてバイポーラトランジスタが使用さ
れている。第２図はそのようなバイポーラトランジスタ
を出力トランジスタとして用いたレベルシフト回路を示
し、ｎチャネルＭＯ３）ランジスタ１１のゲート電極１
４に信号入力端子２２が接続され、このＭＯＳ）ランジ
スタ１１のドレイン電極１６とツェナダイオード１２の
カソード電極１７が共通にレベルシフト電圧端子２３に
接続されている。ツェナダイオード１２のアノード電極
１８は出力ｎｐｎトランジスタ１３のベース電極′１９
に接続され、出力トランジスタ１３のコレクタ電極２０
は出力端子２４と、エミッタ電極２１およびＭＯＳトラ
ンジスタ１１のソース電極１５は他の出力端子２５に接
続されている。従ってこの複合回路はＭＯＳトランジス
タからバイポーラトランジスタへ論理信号を伝達する。 このようなレベルシフト回路は、従来第３図、のような
半導体装置に集積されていた。すなわちｐ形シリコン基
板１の上にｎ形エピタキシャル層２が積層され、拡散に
より形成されるｐ層分離層３によっていくつかの領域に
分けられている。この領域内にそれぞれｐ影領域４１．
４２．４３が形成され、ｐ影領域４１内には二つのｎ影
領域５１．５２が、ｐ影領域４２．４３内にはそれぞれ
一つのｎ影領域５３．５４が設けられている。ｐ影領域
４１は第２図に示されたｎチャネルＭＯ３）ランジスタ
１１を構成し、シリコン表面の酸化膜６の開口部におい
てｎ影領域５１にソース電極１５が、ｎ影領域５２には
ドレイン電極１６がそれぞれ接触し、両電極の中間表面
の酸化膜６の上には金属ゲート電極１４が設けられてい
る。 ｐＷｊｍ域４２とｎ形愼域５３はツェナダイオード１２
を構成し、それぞれカソード電極１７、アノード電極１
８が接触している。ｎ形エピタキシャル層２はバイポー
ラトランジスタのコレクタ、ｐ影領域４３はベース、ｎ
影領域５４はエミッタを構成し、それぞれにコレクタ電
極２０．ベース電極１９．エミッタ電極２１が接触して
いる。各電極あるいはそれら相互と金属配線？１．７２
，７３，７４．７５を接続し、配線７１に信号入力端子
２２、配線７２にレベルシフト電圧端子２３、配Ｗ７４
．７５とそれぞれ出力端子２５．２４を＃ｆ続すること
によってレベルシフト複合回路ができ上がる。 しかしこのような構成は複雑であって、集積回路におけ
るレベルシフト複合回路部分の面積が太き（なり、特に
出力段の端子を数百価設けるファクシミリ用のサーマル
ヘッドプリンタの制御回路および出力回路等では、この
複合回路部分の面積が大きくなることが集積回路化の経
済性に悪影響を与えていた。
能化が急速に進ん゛でいる。ＭＯ３Ｏ３形はパイボーラ
ド素子に比較して電流を大きくとりにくいため、出力段
あるいは駆動段としてバイポーラトランジスタが使用さ
れている。第２図はそのようなバイポーラトランジスタ
を出力トランジスタとして用いたレベルシフト回路を示
し、ｎチャネルＭＯ３）ランジスタ１１のゲート電極１
４に信号入力端子２２が接続され、このＭＯＳ）ランジ
スタ１１のドレイン電極１６とツェナダイオード１２の
カソード電極１７が共通にレベルシフト電圧端子２３に
接続されている。ツェナダイオード１２のアノード電極
１８は出力ｎｐｎトランジスタ１３のベース電極′１９
に接続され、出力トランジスタ１３のコレクタ電極２０
は出力端子２４と、エミッタ電極２１およびＭＯＳトラ
ンジスタ１１のソース電極１５は他の出力端子２５に接
続されている。従ってこの複合回路はＭＯＳトランジス
タからバイポーラトランジスタへ論理信号を伝達する。 このようなレベルシフト回路は、従来第３図、のような
半導体装置に集積されていた。すなわちｐ形シリコン基
板１の上にｎ形エピタキシャル層２が積層され、拡散に
より形成されるｐ層分離層３によっていくつかの領域に
分けられている。この領域内にそれぞれｐ影領域４１．
４２．４３が形成され、ｐ影領域４１内には二つのｎ影
領域５１．５２が、ｐ影領域４２．４３内にはそれぞれ
一つのｎ影領域５３．５４が設けられている。ｐ影領域
４１は第２図に示されたｎチャネルＭＯ３）ランジスタ
１１を構成し、シリコン表面の酸化膜６の開口部におい
てｎ影領域５１にソース電極１５が、ｎ影領域５２には
ドレイン電極１６がそれぞれ接触し、両電極の中間表面
の酸化膜６の上には金属ゲート電極１４が設けられてい
る。 ｐＷｊｍ域４２とｎ形愼域５３はツェナダイオード１２
を構成し、それぞれカソード電極１７、アノード電極１
８が接触している。ｎ形エピタキシャル層２はバイポー
ラトランジスタのコレクタ、ｐ影領域４３はベース、ｎ
影領域５４はエミッタを構成し、それぞれにコレクタ電
極２０．ベース電極１９．エミッタ電極２１が接触して
いる。各電極あるいはそれら相互と金属配線？１．７２
，７３，７４．７５を接続し、配線７１に信号入力端子
２２、配線７２にレベルシフト電圧端子２３、配Ｗ７４
．７５とそれぞれ出力端子２５．２４を＃ｆ続すること
によってレベルシフト複合回路ができ上がる。 しかしこのような構成は複雑であって、集積回路におけ
るレベルシフト複合回路部分の面積が太き（なり、特に
出力段の端子を数百価設けるファクシミリ用のサーマル
ヘッドプリンタの制御回路および出力回路等では、この
複合回路部分の面積が大きくなることが集積回路化の経
済性に悪影響を与えていた。
本発明によれば、−導電形の半導体層内に形成された一
つの他導電形の領域、その領域内に形成された第一、第
二、第三の一導電形の領域、その第一、第二の一導電形
の領域の間の他導電形の７ｇ域の表面に絶縁膜を介して
設けられたゲート金属電極、第一、第二、第三の一導電
形の領域および残された一導電形の層にそれぞれオーム
接触する第一、第二、第三、第四の金属電極、ゲート金
属電極に接続される信号入力端子、第二の電極に接続さ
れる電圧端子、第一、第三の電極に接続される一つの出
力端子および第四の電極に接続される他の出力端子を備
えることによって上記の目的が達成される。
つの他導電形の領域、その領域内に形成された第一、第
二、第三の一導電形の領域、その第一、第二の一導電形
の領域の間の他導電形の７ｇ域の表面に絶縁膜を介して
設けられたゲート金属電極、第一、第二、第三の一導電
形の領域および残された一導電形の層にそれぞれオーム
接触する第一、第二、第三、第四の金属電極、ゲート金
属電極に接続される信号入力端子、第二の電極に接続さ
れる電圧端子、第一、第三の電極に接続される一つの出
力端子および第四の電極に接続される他の出力端子を備
えることによって上記の目的が達成される。
第１図は本発明の一実施例を示し、第３図と共通の部分
には同一の符号が付されている。ｐ形シリコン基板１の
上に第３図の場合と同様に積層されたｎ形エピタキシャ
ル贋２にはｐ影領域４が一つだけ設けられている。こｐ
影領域４内に三つのｎ影領域５５．５６．５７、またｐ
影領域外に一つのｎ。 領域５８が、例えば同一拡散工程で形成される。ｎ影領
域５５．５６の中間表面の酸化膜６の上に形成された金
属電極１４をゲート電極、ｎ影領域５５および５６にオ
ーム接触する電極１５．１６がそれぞれソース電極、ド
レイン電極となってｎチャネルＭＯＳトランジスタ１１
が構成されるが、この場合ドレイン電極１６はツェナダ
イオードのカソード電極（第２図での１７）を兼ね、ｐ
影領域４とｎ影領域５６とによってツェナダイオード１
２が構成される。バイポーラトランジスタ１３はｎ影領
域５７をエミッタ、ｐ影領域４をベース、エピタキシ中
ル層２およびｎ゛領域５８をコレクタとして形成され、
ｎ影領域５７にオーム接触する電極がエミッタ電極２１
、ｎ′領域５８にオーム接触する電極がコレクタ電極２
ｏとなり、ツェナダイオードのアノード電極（第２図で
の１８）とバイポーラトランジスタのベース電極（第２
図での１９）は設ける必要がない、従って電極１４と信
号入力端子２２．電極１６をレベルシフト電圧端子２３
、電極１５および電極２１を一つの出力端子２５、電極
２０を他の出力端子２４に接続すればレベルシフト複合
回路ができ上がる。 上の実施例は、ｐ形番板を用いているがｐ形エピタキシ
ャル層を備えたｎ形番板を用い各領域の導電形を逆にす
ることも可能であることはいうまでもない。
には同一の符号が付されている。ｐ形シリコン基板１の
上に第３図の場合と同様に積層されたｎ形エピタキシャ
ル贋２にはｐ影領域４が一つだけ設けられている。こｐ
影領域４内に三つのｎ影領域５５．５６．５７、またｐ
影領域外に一つのｎ。 領域５８が、例えば同一拡散工程で形成される。ｎ影領
域５５．５６の中間表面の酸化膜６の上に形成された金
属電極１４をゲート電極、ｎ影領域５５および５６にオ
ーム接触する電極１５．１６がそれぞれソース電極、ド
レイン電極となってｎチャネルＭＯＳトランジスタ１１
が構成されるが、この場合ドレイン電極１６はツェナダ
イオードのカソード電極（第２図での１７）を兼ね、ｐ
影領域４とｎ影領域５６とによってツェナダイオード１
２が構成される。バイポーラトランジスタ１３はｎ影領
域５７をエミッタ、ｐ影領域４をベース、エピタキシ中
ル層２およびｎ゛領域５８をコレクタとして形成され、
ｎ影領域５７にオーム接触する電極がエミッタ電極２１
、ｎ′領域５８にオーム接触する電極がコレクタ電極２
ｏとなり、ツェナダイオードのアノード電極（第２図で
の１８）とバイポーラトランジスタのベース電極（第２
図での１９）は設ける必要がない、従って電極１４と信
号入力端子２２．電極１６をレベルシフト電圧端子２３
、電極１５および電極２１を一つの出力端子２５、電極
２０を他の出力端子２４に接続すればレベルシフト複合
回路ができ上がる。 上の実施例は、ｐ形番板を用いているがｐ形エピタキシ
ャル層を備えたｎ形番板を用い各領域の導電形を逆にす
ることも可能であることはいうまでもない。
本発明は、基板上のエピタキシャル層内に設ける一つの
逆導電形の領域をＭＯＳ）ランジスタのチャネル生成層
、ツェナダイオードのｐｎ接合形成層およびバイポーラ
トランジスタのベース層として兼用することにより分離
拡散層が不要となり、ＭＯＳトランジスタのドレイン電
極とツェナダイオードの一方の電極が共通にでき、ツェ
ナダイオードの他方の電極とバイポーラトランジスタの
ベース電極とが省略できるため、レベルシフト複合回路
の構造がきわめて簡略に構成される。これによりレベル
シフト回路のＩＣチップに占有する面積が著しく小さく
なり、同一機能でありながら安価に集積されたレベルシ
フト回路を提供できる。
逆導電形の領域をＭＯＳ）ランジスタのチャネル生成層
、ツェナダイオードのｐｎ接合形成層およびバイポーラ
トランジスタのベース層として兼用することにより分離
拡散層が不要となり、ＭＯＳトランジスタのドレイン電
極とツェナダイオードの一方の電極が共通にでき、ツェ
ナダイオードの他方の電極とバイポーラトランジスタの
ベース電極とが省略できるため、レベルシフト複合回路
の構造がきわめて簡略に構成される。これによりレベル
シフト回路のＩＣチップに占有する面積が著しく小さく
なり、同一機能でありながら安価に集積されたレベルシ
フト回路を提供できる。
第１図は本発明の一実施例によるレベルシフト複合回路
断面図および接続配線図、第２図はレベルシフト回路の
回路図、第３図は従来のレベルシフト複合回路の断面図
および接続配線図である。 １＋ｐ形シリコン基板、２＋ｎ形工ピタキシ中ル層、４
：ｐ影領域、５５．５６．５７ ： ｎ影領域、５８：
ｎ″領域６：酸化膜、ｌｌ：ＭＯＳ）ランジスタ、１２
：ツェナダイオード、１３：バイボーラｎｐｎトランジ
スタ、１４：ゲート電極、１５：ソース電極、１６：ド
レイン電極、２０：コレクタ電極、２１：エミッタ電極
、２２：信号入力端子、２３ニレベルシフト電圧端子、
２４．２５ ：出力端子。
断面図および接続配線図、第２図はレベルシフト回路の
回路図、第３図は従来のレベルシフト複合回路の断面図
および接続配線図である。 １＋ｐ形シリコン基板、２＋ｎ形工ピタキシ中ル層、４
：ｐ影領域、５５．５６．５７ ： ｎ影領域、５８：
ｎ″領域６：酸化膜、ｌｌ：ＭＯＳ）ランジスタ、１２
：ツェナダイオード、１３：バイボーラｎｐｎトランジ
スタ、１４：ゲート電極、１５：ソース電極、１６：ド
レイン電極、２０：コレクタ電極、２１：エミッタ電極
、２２：信号入力端子、２３ニレベルシフト電圧端子、
２４．２５ ：出力端子。
Claims (1)
- １）一導電形の半導体層内に形成された一つの他導電形
の領域、該領域内に形成された一導電形の第一、第二、
第三の領域、該第一、第二の領域の間の前記他導電形の
領域の表面に絶縁膜を介して設けられたゲート金属電極
、前記第一、第二、第三の領域および残された前記層に
それぞれオーム接触する第一、第二、第三、第四の金属
電極、前記ゲート金属電極に接続される信号入力端子、
前記第二の電極に接続される電圧端子、前記第一、第三
の電極に接続される一つの出力端子および前記第四の電
極に接続される他の出力端子を備えたことを特徴とする
レベルシフト複合回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60010096A JPS61170058A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | レベルシフト複合回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60010096A JPS61170058A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | レベルシフト複合回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170058A true JPS61170058A (ja) | 1986-07-31 |
| JPH0337314B2 JPH0337314B2 (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=11740792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60010096A Granted JPS61170058A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | レベルシフト複合回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61170058A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376998U (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP60010096A patent/JPS61170058A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376998U (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | ||
| JPH0546159Y2 (ja) * | 1986-11-05 | 1993-12-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337314B2 (ja) | 1991-06-05 |
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