JPS61255049A - 集積回路 - Google Patents

集積回路

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JPS61255049A
JPS61255049A JP61101886A JP10188686A JPS61255049A JP S61255049 A JPS61255049 A JP S61255049A JP 61101886 A JP61101886 A JP 61101886A JP 10188686 A JP10188686 A JP 10188686A JP S61255049 A JPS61255049 A JP S61255049A
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JP
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transistor
substrate
integrated circuit
epitaxial layer
region
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JP61101886A
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ジヨセフ デイー.フアーリイ
フランク フアツトリ
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Texas Instruments Inc
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Texas Instruments Inc
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    • 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
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    • 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】 [産業上の利用分野] 本発明は集積回路に関するものである。本発明は、ディ
ジタル回路にも利用することができるが、いわゆる線形
回路に利用すると特に利点を有する。
[従来の技術とその問題点] 装置のできるだけ多くの部品を同じ集積回路上につくる
と、経済的に利点が多い。部品間の相互接続の全部でな
くてもその大部分が、余分の工程段階を用いないで、回
路の製造のさいにつくることができるからであり、また
それに伴ってメタライゼーション・パターンがごくわず
かに複雑になるだけであるからである。基板の半導体材
料の結晶転位間の可能な距離に依って、集積回路の最大
寸法にもちろん限界はあるが、この限界に近付くことな
く、1つの集積回路につくりつる装置部品の利点の多い
組み合わせは、沢山ある。けれども、このように組み合
わせた場合に別の問題が起こりうる。例えば、1つの装
置部品で発生した雑音は、それぞれの部品が別の集積回
路内にある場合には、他の装置部品との接続のきいに、
このIfを除去することは容易にできるが、これらの部
品が同じ集積回路内につくられている場合には、共通で
ある基板を通して、他の装置部品へ許容できない大きさ
をもって雑音が伝達されることがある。部品のこのよう
な1つの組み合わせの例は、負極性のスイッチ・モード
電源回路とこの電源を用いた増幅器との組み合わせの場
合である。この場合には、電源のスイッチ・パルスは、
増幅器の最も感度の高い入力段階で拾われ、そしてそれ
が増幅器によって増幅される。この集積回路の具体的な
応用例として、加入者線路インタフェース回路<5LI
C>がある。この場合には、他の電話装置部品と互換的
であるために、負極性電源を用いる必要がある。
基板に対して異なる極性の電圧で動作する部品を相互に
分離(isolate )するために、集積回路内で誘
電体分離を用いることがある。しかし、この分離はコス
トが高く、実施するのが難しい。このような回路の動作
に必要な基板バイアスをつるために、ダイオード・ポン
プが用いられることがあるが、これらは回路の中の雑音
に送り込むという欠点をもっている。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の1つの目的は、回路の異なる部品が基板を通し
て結合するという問題点を解決する新規な集積回路をう
ろことである。
[問題点を解決するための手段] 本発明の1つの特徴として、半導体材料の1つの共通基
板の上に複数個の半導体部品を有する集積回路がそなえ
られる。これらの部品の中の第1群の部品は基板に対し
て正である電位を使用し、そしてこれらの部品の中の第
2群の部品は基板に対し負である電位を使用し、そして
回路内で部品相互間を分離することが必要である場合、
逆バイアスされたPN接合がそなえられる。
本発明の別の特徴として、第1導電形の半導体基板を有
し、前記半導体基板の1つの表面上に前記第1導電形と
は反対の第2導電形のわずかにドープされたエピタキシ
ャル層が堆積され、前記エピタキシャル層がそのエピタ
キシャル層を貫いて前記基板にまで達する分離領域によ
って複数個の部分に分割され、1個または複数個の第1
トランジスタが前記エピタキシャル層の一定の分割部分
の中につくられ、前記エピタキシャル層の他の分割部分
の中に前記第1導電形のウェルがつくられ、前記ウェル
の表面内に電界効果トランジスタがつくられ、前記第1
トランジスタと前記電界効果1〜ランジスタが単一回路
の中で相互に接続され、前記第1トランジスタが前記基
板に対し一定極性をもつ電位を使用し、前記電界効果ト
ランジスタが前記基板に対し前記一定積性とは反対の極
性の電位を使用する集積回路がえられる。
本発明による集積回路は、「エレクトロニツクス(He
ctronics ) J 1984年4月5日、14
9頁に開示されている、いわゆる、BIDFET技術を
用いて好都合に製造される。この技術では、一定の導電
形のエピタキシャル層がそれと反対の導電形の基板の上
につくられ、そして、エピタキシャル層と基板との界面
に沿って、前記一定の導電形のフィルム領域の下に強く
ドープされた拡散体がつくられる。
この集積回路は、バイポーラ出力素子に直接に接続され
たMO8FET入力素子をそなえたトランジスタ回路構
成体を有する。このMOSFETのドレインはバイポー
ラ素子のベースを構成している領域と同じ領域によって
つくられる。この素子はエピタキシャル層の表面の中に
つくられ、そしてこのエピタキシャル層自身はMOSF
ETのチャンネルとバイポーラ素子のコレクタとを構成
する。エピタキシャル層と同じ導電形のフィルム領域の
下の高い導電率の拡散体が、エピタキシャル層と基板と
の間の界面に沿ってつくられる。ここで、基板はエピタ
キシャル層と反対の導電形である。このバイポーラ素子
とMO3FETjK子の両方が表面素子として動作し、
そして両者とも基板から分離される。
本発明のさらに別の特徴として、第2導電形のエピタキ
シャル層上の集積回路の部品であって、エピタキシャル
層の表面内にある第1導電形のソース領域とドレイン領
域との間のエピタキシャル層の表面の上に絶縁されたゲ
ートをそなえたエンハンスメント・モードMO8FET
を有し、そのベース領域とエミッタ領域がMOSFET
のドレイン領域とドレイン領域内の第2導電形の領域と
によって構成されたバイポーラ・トランジスタを有し、
エピタキシャル層がバイポーラ・トランジスタのコレク
タを構成し、エピタキシャル層が第1導電形の基板の上
につくられ、第2s電形の強くドープされた埋込み層が
エピタキシャル層と基板との色に配置され、コレクタ接
触体としてエピタキシャル層の表面に対しオーム接触体
がつくられる前記集積回路の部品がえられる。    
パ[実施例] 第1図は負電源のための電圧tI1m+装置の同装置で
ある。この電圧制御装置の入力端子1はスイッチド・モ
ード電源に接続される。トランジスタT2とT3を有す
るダーリントン対回路は出力端子2に現われる電圧の制
御を実行する。出力端子2は、以下に説明するように、
端子1の入力電圧に対するこの集積回路の基板電位を構
成する。一定の基準電圧例えばアース電圧に対して、出
力電圧を制御するのが従来の電圧制御装置の使い方であ
る。第1図の回路はそのような使い方をしていないこと
がわかるであろう。実際、この場合の制御装置は、この
電源により付勢されている増幅器または他の装置からこ
の電源の出力に現われる特に交流信号に対し、この電源
の出力インピーダンスを小さくする働きをする。したが
2て、このような交流信号は、電源を通って、装置の他
のいかなる部分にも伝達することはない。導線3はアー
スに接続される。増幅器Aは、端子1に接続された入力
?!i源によって、そして導線4を通して、付勢される
。増幅器Aの出力8は電界効果トランジスタT1のゲー
トに接続される。電界効果トランジスタT1のソースは
端子2に接続され、そしてドレインはトランジスタT2
のベースに接続される。端子2は、抵抗器R1を通して
、増幅器への非反転入カフに接続される。増幅器Aのこ
の非反転入カフは、第2の抵抗器R2を通して、導線4
に接続される。抵抗器R1と抵抗器R2はいずれも、こ
こで説明する集積回路には属しない、外部の抵抗器であ
る。増幅機Aの反転入力6は、ダイオードDと抵抗器R
3を通して、端子2に接続され、かつまた、′RPEv
AS1を通して、導1141.:接続される。コンデン
サC1が増幅器Aの非反転入カフとアースとの間に接続
され、コンデンサC2が1![14とアースとの間に接
続され、そしてコンデンサC3が端子2とアースとの間
に接続される。
コンデンサClC2およびC3はいずれも、この集積回
路には属しない、外部のコンデンサである。
第1図に示された回路が動作する場合、ダイオードDは
、電源S1から供給される電流によって、導電状態にな
る。この時、ダイオードDの順方向電圧降下は0.7ボ
ルトであって、この電圧が端子2と増幅器Aの反転入力
6との間に加わる。この際、電源S1から流れ出る電流
は小さく、したがって、この電流によって抵抗WR3の
両端間に大きな電圧降下は生じない。たとえば、抵抗5
R1の抵抗値は1メガオームであり、そして抵抗器R2
の抵抗値は4メガオームである。このために、端子2の
出力電圧は導線4に対して3.5ボルトに制御される。
この制御は次のようにして行なわれる。増幅器Aはトラ
ンジスタTI T2およびT3の導電状態を制御し、そ
の際、反転入力6と非反転入カフに加わる電圧が等しい
。このことは、端子2から抵抗器R1およびR2を通っ
て流れる電流によって抵抗器R1の両端に生ずる電位差
は、ダイオードDの順方向電圧に等しいことを意味する
。抵抗器R1の抵抗値は抵抗器R2の抵抗値の4分の1
であるから、抵抗器R1の両端の電圧効果は端子2と導
線4との間の電圧の5分の1になり、したがって、端子
2の電圧は3.5ボルトに保たれる。この3.5ボルト
は、ダイオードDの順方向電圧0.7ボルトの5倍であ
る。
外部電源から端子2のところに現われる電圧が変化する
と、°例えば、この電源によって付勢された増幅器から
のオーディオ信号によって変化すると、その変化はこの
制御回路によって妨げられるであろう。それは、増幅器
Aの反転入力6のところでは、一定電位差0.7ボルト
を除けば、事実上変わらないからである。この変化は増
幅器Aの非反転入カフにも現われるが、それは抵抗器R
1およびR2によって構成されるポテンシオメータによ
って減衰するであろう。したがって、増幅器Aの出力は
この電圧変化を補正しようとする。このことにより、こ
の電源の出力インピーダンスは非常に小さいように見え
ることになる。
第1図で説明した制御回路の出力端子2は、第1図の回
路を実現するのに用いられる集積回路の基板に接続され
る。一方、従来のII 111回路では、スイッチ・モ
ード電源からの入力と出力回路との両方に共通の基準電
圧に、基板が接続される。このことは、もしそうしなけ
れば基板に出現するかもしれない雑音が、同じ基板上に
つくられた他の回路、例えば、オーディオ増幅器のよう
な他の回路に、静電容量的結合を行ないえない、という
利点を有する。本発明を使用した集積回路の1つの実施
例では、この制御された電源がオーディオ増幅器に応用
されて、電話装置に使用される。このような応用の場合
には、基板に連結された電源で生ずる雑音は、増幅器の
最も感度の大きな段階で拾われ、そしてオーディオ増幅
器の出力のところに許容できない大きさとなって現われ
ることはすぐにわかる。第1図に示された制御装置を用
いることによって、このことが回避される。
第5図は、第1図を集積回路の形式でどのようにして実
施するかを示した図面である。第5図において、Aで示
された点線で囲まれた部分にトランジスタ24を加えた
ものが、増幅器Aを構成する部品である。さらに、第5
図において、第1図の部品と対応する部品には同じ参照
番号がつけられている。第1図において、この集積回路
に属しない外部の部品が示されていたが、第5図におい
ても、外部の部品が示されている。
第5図の回路の各部分の電位を調べてみると、いくつか
の部品は基板に対して正の電位で動作することがわかる
。これらの電位それ自身は、アースに対しては負である
。アースは第5図の中では最も正の電位にある。他の部
品は基板に対して負の電位で動作する。端子1に加えら
れる入力電圧は負であって、その大きさは18.5ボル
トと85ボルトとの間にある。このような電位分布の場
合、NチャンネルMO3FET  F1+F1’、F2
.F4、F6およびF7は基板に対して完全に負である
電位で動作する。アース導線3と導線4との間に接続さ
れた連鎖連結トランジスタ5はMOSFET  F1+
F1’、F2.F4およびF6を制御する役割りを果た
し、そのさい、回路のいろいろな部分が必要とする電流
を生ずる。特に、M OS F E T  F 64;
を電流vA81として働き・ダイオードDとして働くダ
イオード接続されたトランジスタに電流を供給すると共
に、増幅器Aの反転入力6に接続される。増幅IAの非
反転入カフは、第1図と同じように、抵抗器R1と抵抗
器R2との接続点に接続される。増幅器への出力8はM
OSFET  T1のゲートを駆動する。
MOSFET  T1のソースは、第1図と同じように
、基板に接続される。トランジスタT1、T2およびT
3は、全体で、1つの部品を構成する。
この部品については、下記の第6図、第7図および第8
図のところで説明する。NヂャンネルMO8FETは第
2図に示された構造を有し、増幅器Aの中のPNPトラ
ンジスタおよび電流!IJ御3111M結トランジスタ
5の中のPNPトランジスタは第3図に示された構造を
有し、そして増幅器Aの中のダイオードDとして働<N
PNバイポーラ・トランジスタおよび10制御連鎖連結
トランジスタ5の中のNPNバイポーラ・トランジスタ
は第4図に示された構造を有する。Pチャンネル間O8
FETは第7図の左側に示されている。
集積回路それ自身は、いわゆる、BIDFET法を使っ
て製造される。この工法により、同じ集積回路内にDM
O8,NMO3およびPMO81したがって0MO8,
およびバイポーラ・トランジスタを作製することができ
る。この技術の概要は文献[エレクトロニツクス」、1
984年4月5日、49頁と、米国特許第4.325,
180号および米国特許第4,403.395号に開示
されている。これらの文献に開示されているように、す
べてのトランジスタは基板に対して正の電位で動作する
。本発明では、この技術に、基板に対し負の電位で動作
することができる他のトランジスタ構造体を加える可能
性を有している。
増幅器Aの反転入力6は、PチャンネルMO8FET1
2のゲートに接続される。このPチャンネルMO8FE
T12のドレインは導線4に接続され、そしてそのソー
スは、トランジスタ11のベースと、連鎖連結トランジ
スタ5の中のトランジスタ25のコレクタとに接続され
る。非反転入カフは連鎖連結トランジスタ5の中のPチ
ャンネルMO8FET24のゲートに接続される。
このPチャンネルMO8FET24のソースはトランジ
スタ13のベースに接続され、かつ、トランジスタ23
および25を通して、トランジスタ20.21および2
2によって構成される電流源に接続される。トランジス
タ11と13のエミッタは抵抗器を通して相互に接続さ
れ、かつ、MOSFET  F4によって構成される共
通電流源に接続される。トランジスタ13のコレクタは
トランジスタ140ベースに接続される。トランジスタ
14のエミッタは導線15に接続される。
トランジスタ14のコレクタは出力端子8に接続され、
かつ、MOSFET  F2によって構成される電流源
に接続される。コンデンサ16がトランジスタ14のコ
レクタとベースとの間に接続される。導線15は、トラ
ンジスタ17を通して、1−ランジスタ11のコレクタ
に接続され、かつ、トランジスタ18を通して、トラン
ジスタ13のコレンタに接続される。トランジスタ17
と18のベースは直接に相互に接続され、かつ、トラン
ジスタ17のコレクタに接続される。したがって、これ
らのトランジスタは、トランジスタ11および13に対
する制御されたコレクタ負荷として働く。導線15はま
たNチャンネルDMOSトランジスタ19を通してアー
ス導線3に接続される。
トランジスタ19のゲートは、連鎖連結トランジスタ5
の中の1つのトランジスタ2oのコレクタに接続される
。トランジスタ20は、実際、制御された電流源回路内
のトランジスタ21および22に接続される。このl1
111された電流源回路はトランジスタ19のゲートを
付勢するだけでなく、またトランジスタ25と、ダイオ
ード接続されたトランジスタ23と、PチャンネルMO
8FET24とを通して、MOSFET  F7のドレ
インおよびゲートと、MOSFET  F1+F1’。
F2.F4およびF6のゲートとを付勢し、それにより
、これらのMOSFETを流れる電流が決定される。ト
ランジスタ25は2つのコレクタを有しており、その中
の1つのコレクタはそのベースに直接に接続され、そし
て他のコレクタはトランジスタ11のベースとトランジ
スタ12のソースとに接続される。また前記MO8FE
Tは増幅器へに前記のように接続され、そしてまた回路
の他の部分に接続される。MOSFET  F1+Fl
’は2つのドレインを有する。このMOSFET  F
1’はトランジスタT1のドレインを付勢する電流源5
2として働ぎ、かつ、トランジスタT2のエミッタを付
勢する電流源として働く。
PMOSトランジスタ12および24は、それぞれ、反
転入力および非反転入力のための増幅器Aへのソース・
フォロワ入力バッファとして動作する。これらのトラン
ジスタは入力のレベルを約2ボルトだけ正方向に動かす
効果を有している。
この2ボルトはトランジスタ12および24の閾値電圧
である。このレベルの移動により、この増幅器をラッチ
ング・アップさせるどのような動作状態の下でも、トラ
ンジスタ11と13との両方が同時にカット・オフにな
ることを防止する。トランジスタ12と24により、そ
の両方の入力に対し、高い入力インピーダンスをもった
増幅器がえられる。
第5図の回路は、集積回路として作製される時、P導電
形基板の上にN導電形エピタキシャル層を作ることによ
って行なわれる。NヂャンネルMO8FET  F1+
F1’、F2.F4.F6およびF7はすべて同じ基本
構造を有しているが、異ったチャンネル幅を有しており
、それによって回路のそれぞれの部分によって要求され
るそれぞれ異った電流を生ずることができる。これらの
MOSFETはいずれも、エピタキシャル層を通って基
板にまで達するp”s型彫の隔離領域によって相互に隔
離されたエピタキシャル層内に、P導電形の単一のウェ
ル内につくられる。このようなMOSFETの1つの概
要図が第2図に示されている。第2図において、基板は
参照番号30によって示され、エピタキシャル層は31
によって示され、P形つェルは32によって示され、そ
して隔離領域は33および34によって示されている。
このトランジスタのソースおよびドレインはN 導電影
領域35および36によってつくられ、そしてそれらの
間にチャンネル領域がつくられる。
このチャンネル領域の上に、絶縁体酸化物の膜37とゲ
ート・メタライゼーション38とを有する。
ソース35は、P形つェル32に対するオーム接触体3
9を有する。したがって、ソース35に接続されたオー
ム接触体39はこの回路の中で最も負の電位に保たれる
、すなわち、端子1の入力によって与えられる電位に保
たれる。この大きな負電位により、ウェル32とエピタ
キシャル層31との間のPN接合は、常に、逆バイアス
の状態にあることになる。基板の電位、すなわち、この
回路の制御された出力は、隔離領域34に対するメタラ
イゼーション4oを通して基板に加えられ、およびまた
N+導導電領領域41通してエピタキシャル層31に加
えられる。このことにより、エピタキシャル層はまた常
に基板電位に保たれることになる。ウェル32の材料が
最大の負電位に保たれているから、ウェル32と共に、
ソースHi M2Sとドレイン領域36とによって、バ
イポーラ・トランジスタが寄生して構成され、そしてエ
ピタキシャル層31が導電状態になることが防止される
ことがわかる。エピタキシャル層31がウェル32に対
しわずかに正に保たれ、かつ、基板30と同じ電位に保
たれることにより、ウェル32と、層31と、基板30
とによって構成されるトランジスタはまた導電状態にな
ることが防止される。
第2図に示されているように、P+形分w1領域で隔離
されたエピタキシャル層の分離された部分の中に、それ
ぞれ、バイポーラ・トランジスタがつくられる。これら
のトランジスタは、コレクタに対する基板接続ではなく
表面接続されて、横装置または従来のブレナ装置として
つくられる。第3図は横PNP装置を示し、そして第4
図はNPN装冒を示す。トランジスタのコレクタ・イン
ピーダンスを小さくするために、基板とエピタキシャル
層との界面のところに、N+導電型彫埋孔み層がそなえ
られる。
BIDFET法を用いて他の形のトランジスタを作るこ
とは、「エレクトロニツクス41984年4月5日、1
49頁と、前記の米国特許第4゜325.180号およ
び米国特許第4,403゜395号に開示されている。
第6図、第7図および第8図に示されているように、ト
ランジスタTI、T2およびT3は単一装置としてつく
られる。第6図の回路において、トランジスタT1のゲ
ートはGで示され、そしてトランジスタT3のエミッタ
はEで示され、そしてトランジスタT1およびT2のコ
レクタ接続体はCで示されている。トランジスタT1お
よびT2のコレクタ接続体はまたトランジスタT1のソ
ースに接続される。第6図には、寄生PNPトランジス
タT4がまた示されている。この寄生PNPトランジス
タT4のエミッタはコレクタ接続体Cに接続され、そし
てそのベースはトランジスタT3のコレクタに接続され
、そしてそのコレクタは基板に接続される。
第7図は、P+形分離領域51および52によって区切
られたN形エピタキシャル層の隔離された領域50の中
における、この装置の構成を示している。エピタキシャ
ル層50とP形蓼板54との間の界面にN+埋込み層5
5がある。ゲート接続体Gがゲート・メタライゼーショ
ン56に接続される。このゲート・メタライゼーション
56は、P導電形のソース領域57とまたPill形の
ドレインil’1liii58との簡につくられたトラ
ンジスタT1のチャンネルの上にある。領域58はまた
トランジスタT2のベース領域としても働く。領域58
の中に、N+導導電領領域59つくられる。領域59は
このトランジスタのエミッタとして動く。
■ビタキシャル11150はT2のコレクタになる。
さらに、P影領域60はトランジスタのベースを構成す
る。領域60はトランジスタT2のエミッタ領域59と
、接続体61によって、接続される。
エミッタ接続体Eは2つのN++域62および63に接
続される。これらの2つの領域62および63はトラン
ジスタT3のエミッタを構成する。
トランジスタT3のコレクタはエピタキシAフル層50
によって構成される。エピタキシャル層50は、N+領
1jJ!64によって、端子Cに接続される。
分離領域51と、トランジスタ丁1のソースを構成する
領域57との上に、ざらにN+領域65がつくられる。
N+領域66が領域58に隣接してつくられ、そして領
域66がこの分離領域に接続される。
第1図および第5図に示されているように、トランジス
タT2およびT3のコレクタとトランジスタT1のソー
スが基板に接続されるから、この接続は領域64および
65によってえられることがわかる。領域64および6
5は、分離領域51および52を通して、これらの領域
を基板に接続する。埋込み層55と領域66は、トラン
ジスタT2およびT3のコL/クタ領域に対するこの接
続の抵抗値を小さくする役割りを果たす。さらに、領域
65により、トランジスタT1のソース57からエピタ
キシAフル層50へのオーム接続がえられる。このこと
により、このトランジスタに対する必要なバック・ゲー
ト接続かえられる。分離領域51および52は、エピタ
キシャル層50および基板54と一緒になって、奇生P
NPトランジスタを構成する。しかし、領域51および
52は基板54に接続されるから、このトランジスタは
実効的に短絡されており、この装置の動作を妨害するこ
とはない。
第8図は第7図に示された装置の一部分の平面図である
。第8図において斜線のついている領域はゲート・メタ
ライゼーションGおよびエミッタ・メタライゼーション
Eである。エミッタ・メタライゼーションの一つの端部
にある反対向きの斜線がさらにつけられた領域は、この
集積回路の表面酸化物を通してのエミッタ領域59への
接続を表す。第8図と第7図において、対応する部分に
は同じ参照番号がつけられている。MOSFETのソー
ス領域57はC字形を有し、そして正方形のドレイン領
域58の4辺のうちの3辺を取り囲んでいることがわか
るであろう。コレクタ接続順1a66は、P+分離領域
51の間をつなく形で、この正方形の第4辺に沿って配
置されていることがわかる。
[発明の効果] 本発明により、同一の基板の上に非常に多くの装首部品
を組み込むことができる集積回路をうろことができ、か
つ、同じ集積回路内のこれら装置部品が共通基板を通し
て結合することがない集積回路かえられる。したがって
、従来、別々の集積回路の中につくられていた装置部品
が、本発明により、1つの集積回路の中に同時につくる
ことができるので、経済的であり、かつ、特性の向上と
信頼性の増大かえられる。
以上の説明に関連して更に以下の項を開示する。
(1)半導体材料の共通基板の上に複数個の半導体部品
を有する集積回路であって、前記部品のうちの第1群の
部品が前記基板に対し正である電位を使用し、前記部品
のうちの第2群の部品が前記基板に対し負である電位を
使用し、前記回路内において前記部品を相互に隔l!1
tすることが必要である場合逆バイアスされたP接合を
そなえる前記集積回路。
(2)第1項の集積回路において、前記基板がP導電形
であり、na記単基板上にN導電形のエピタキシャル層
を有し、前記エピタキシャル願の中に前記半導体部品が
構成され、P+形分岨領域が前記エピタキシャル層の表
面から前記基板に達するまで前記エピタキシャル層を貫
通して配置される前記集積回路。
(3)第2項の集積回路において、そのベースが前記エ
ピタキシャル層によって構成された少なくとも1つの横
PNPバイポーラ・トランジスタを有する前記集積回路
(4)第2項または第3項の集積回路において、そのコ
レクタが前記エピタキシャル層によって構成された少な
くとも1つのNPNバイポーラ・トランジスタを有する
前記集積回路。
(5)第2項、第3項または第4項の集積回路において
、前記エピタキシャル層内のP影領域の中に構成された
少なくとも1つのNMOSエンハンスメント・モード電
界効果トランジスタを有する前記集積回路。
(6)第2項、第3項、第4項または第5項の集積回路
において、そのチャンネルが前記エピタキシャル層によ
って構成された少なくとも1つのPMOSエンハンスメ
ント・モード電界効果トランジスタを有する前記集積回
路。
(7)第6項の集積回路において、NPNバイポーラ・
トランジスタのダーリントン対を有することと、前記電
界効果トランジスタのドレイン領域が前記ダーリントン
対の入力トランジスタのベースであることと、フィルム
領域の下の強くドープされたN形拡散体が前記エピタキ
シャル層と前記基板との間で前記トランジスタの下に配
置される前記集積回路。
(8)第1s電形の半導体基板を有し、前記半導体基板
の1つの表面上に前記第1導電形とは反対の第2導電形
のわずかにドープされたエビエキャル層が堆積され、前
記エピタキシャル層が前記エピタキシャル層を貫いて前
記基板にまで達する分IIg領域によって複数個の部分
に分割されることと、1個または複数個の第1トランジ
スタが前記エピタキシャル層の一定の分割部分の中につ
くられ、前記エピタキシャル層の他の分割部分の中に前
記第1導電形のウェルがつくられ、前記ウェルの表面内
に電界効果トランジスタがつくられ、前記第1トランジ
スタと前記電界効果トランジスタが単一回路の中で相互
に接続され、前記第1トランジスタが前記基板に対し一
定極性の電位を使用し、前記電界効果トランジスタが前
記基板に対し前記一定積性とは反対の極性の電位を使用
する集積回路。
(9)第8項の集積回路において、前記エピタキシャル
層の少なくともいくつかの前記分割部分が前記エピタキ
シャル層と前記基板との間の界面に沿って前記第2導電
形のフルイム領域の下にわずかにドープされた拡散体を
有する前記集積回路。
(10)第9項の集積回路において、バイポーラ・トラ
ンジスタ出力素子に直接に接続されたMO8FET入力
素子をそなえた回路構成体を有し、前記素子のいずれも
が前記エピタキシャル層の表面内につくられ、前記エピ
タキシャル層が前記MO8FETのチャンネルと前記バ
イポーラ素子のコレクタとを構成し、前記MO8FET
のドレインとして働く領域が前記バイポーラ素子のベー
スとして働く集積回路。
(11)第2導電形のエピタキシャル層上の集積回路の
部品であって、前記エピタキシャル層の表面内にある第
1導電形のソース領域とドレイン領域との間の前記エピ
タキシャル層の前記表面の上に絶縁されたゲートをそな
えたエンハンスメント・モードMO8FETを有し、そ
のベース領域とエミッタ領域が前記MO8FETの前記
ドレイン領域と前記ドレイン領域内の前記第2導電形の
領域とによって構成されたバイポーラ・トランジスタを
有し、前記エピタキシャル層が前記バイポーラ・トラン
ジスタのコレクタを構成し、前記エピタキシャル層が前
記第1導電形の基板の上につくられ、前記第2導電形の
強くドープされた埋込み層が前記エピタキシャル層と前
記基板との界面に配置され、コレクタ接触体として前記
エピタキシャル層の前記表面に対しオーム接触体がつく
られる前記集積回路の部品。
(12)第1項から第10項までのいずれか集積回路に
おいて、負電圧源に対する電圧制御装置の形式が制御さ
れた電圧出力が前記基板に対するオーム接触体からえら
れることである前記集積回路。
(13)添付図面に基づいて説明された集積回路。
(14)添付図面の第6図、第7図および第8図に基づ
いて説明された部品を有する集積回路。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を説明する例として示された集積回路形
式で実施される回路の回路図、第2図は本発明の実施例
に用いられるNチャンネルMO8FETの集積回路形式
図、 第3図はこの実施例に用いられるPNPトランジスタの
集積回路形式図、 ff14図はこの実施例に用いられるNPNトランジス
タの集積回路形式図、 第5図は第1図の集積回路形の回路図、第6図は第5図
の回路の一部分の詳細図、第7図は第6図の集積回路形
式の横断面図、第8図は第6図の集積回路形式の一部分
の平面図、 [符号の説明] 30      半導体基板 31     1ビタキシャル層 32      ウェル 33.34    分離領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体材料の共通基板の上に複数個の半導体部品を有す
    る集積回路であつて、前記部品のうちの第1群の部品が
    前記基板に対し正である電位を使用し、前記部品のうち
    の第2群の部品が前記基板に対し負である電位を使用し
    、および前記回路内において前記部品を相互に隔離する
    ことが必要である場合逆バイアスされたPN接合がそな
    えられる前記集積回路。
JP61101886A 1985-05-02 1986-05-01 集積回路 Pending JPS61255049A (ja)

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