JPS6140139B2 - - Google Patents
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- JPS6140139B2 JPS6140139B2 JP9290878A JP9290878A JPS6140139B2 JP S6140139 B2 JPS6140139 B2 JP S6140139B2 JP 9290878 A JP9290878 A JP 9290878A JP 9290878 A JP9290878 A JP 9290878A JP S6140139 B2 JPS6140139 B2 JP S6140139B2
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体集積回路、特にコレクタ接地接
続のトランジスタと他の回路素子間に存在する好
ましくない寄生素子による誤動作を有効に防ぐ構
造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and particularly to a structure that effectively prevents malfunctions caused by undesirable parasitic elements existing between a transistor whose collector is connected to ground and other circuit elements.
一般に集積回路はPN接合によつてP形半導体
から分離された複数のN形半導体領域の中にそれ
ぞれ必要な回路素子を作り込むことによつて製作
されるが、抵抗およびコレクタ接地形のNPNト
ランジスタは、多くの回路素子の中で最も高い電
位をもつN形半導体領域に集積化してもよいこと
になつており、一般には第1図および第2図にそ
の例を示すように高い電位もつ1つのN形半導体
領域中にコレクタ接地形NPNトランジスタQ1と
抵抗Rとを一緒に集積化している。 Generally, integrated circuits are fabricated by fabricating the necessary circuit elements in a plurality of N-type semiconductor regions separated from a P-type semiconductor by PN junctions, including resistors and NPN transistors with collector grounding. can be integrated in the N-type semiconductor region, which has the highest potential among many circuit elements, and generally, as shown in Figures 1 and 2, examples of this are shown in Figures 1 and 2. A grounded collector NPN transistor Q1 and a resistor R are integrated together in one N-type semiconductor region.
第1図および第2図において、1は上記したN
形半導体よりなる領域であり、上記トランジスタ
Q1のコレクタとしても動作する。2は上記領域
1中に形成されたトランジスタQ1のベースであ
り、P形半導体領域により形成されている。3は
同じく上記トランジスタQ1のエミツタであり、
N+形半導体領域により形成されている。4はト
ランジスタQ1のコレクタオーミツクコンタクト
および電源端子を挙ねたN+形半導体領域、5は
上記領域1内に上記トランジスタQ1とともに集
積化されたP形半導体から成る抵抗R領域であ
る。さらに6はN+形半導体から成るフローテイ
ングコレクタ領域でトランジスタQ1のコレクタ
飽和抵抗を下げるためのものである。また7はP
形半導体基板、7′はP形不純物拡散法等によつ
て形成された分離用の領域であり、一般にはもつ
とも低い電位(アース電位)をもつている。した
がつてこの基板7および領域7′と上記N形領域
1との間のPN接合は充分に逆バイアスされ、両
者間は分離されている。またB,E,C,Ra,
Rbはそれぞれトランジスタのベース、エミツ
タ、コレクタおよび抵抗の一方および他方の各電
極である。 In Figures 1 and 2, 1 is the above-mentioned N
It is a region consisting of a shaped semiconductor, and the above transistor
It also works as a collector for Q1 . Reference numeral 2 designates the base of the transistor Q1 formed in the region 1, and is formed of a P-type semiconductor region. 3 is also the emitter of the above transistor Q1 ,
It is formed by an N + type semiconductor region. Reference numeral 4 designates an N + type semiconductor region including the collector ohmic contact and power supply terminal of transistor Q1 , and reference numeral 5 designates a resistor R region made of a P type semiconductor integrated in region 1 together with transistor Q1. Further, numeral 6 denotes a floating collector region made of an N + type semiconductor for lowering the collector saturation resistance of the transistor Q1 . Also, 7 is P
The type semiconductor substrate 7' is an isolation region formed by a P-type impurity diffusion method, etc., and generally has the lowest potential (earth potential). Therefore, the PN junction between the substrate 7 and region 7' and the N-type region 1 is sufficiently reverse biased and isolated. Also B, E, C, Ra,
Rb are the base, emitter, collector, and one and other electrodes of the transistor, respectively.
この従来例ではトランジスタQ1のコレクタを
構成する部分4,1,6等が最も高い電位に保た
れているので、それと抵抗Rとして動作するP形
半導体領域5との間に出来るPN接合は逆バイア
スされ、したがつて抵抗RはP形半導体領域5が
本来持つている正しい抵抗値を示すことになり、
特に問題はない。 In this conventional example, the parts 4, 1, 6, etc. that constitute the collector of the transistor Q 1 are kept at the highest potential, so the PN junction formed between them and the P-type semiconductor region 5 that operates as the resistor R is reversed. biased, and therefore the resistance R shows the correct resistance value originally possessed by the P-type semiconductor region 5,
There are no particular problems.
しかしながら、このような構成においては、ま
れに各素子間に好ましくない結合が起き回路動作
に不具合をきたすことがある。例えばトランジス
タQ1のベース電極Bのパルス的入力が加わり、
トランジスタQ1に急激に大電流が流れた場合な
どにしばしば誤動作を生じる。すなわちトランジ
スタQ1に大電流が流れることにより、第2図に
示すN形領域1の抵抗、r1,r3およびフローテイ
ングコレクタ領域の抵抗r2を通つてコレクタ電流
が流れ、これによつてフローテイングコレクタ部
分の電圧はr1による電圧降下のため、電源電圧
(Vcc)の電位より低くなる。この時抵抗Rとし
て動作するP形半導体領域5の電位がフローテイ
ングコレクタ6の電位より高いとPN接合J2の一
部が順方向に導通し、抵抗Rが正規の抵抗値を示
さなくなり、さらに領域5をエミツタ、領域1を
ベース、領域2をコレクタとする寄生PNPトラン
ジスタQ2が発生し、このトランジスタQ2によつ
て抵抗RとトランジスタQ1とが結合され、正規
の動作をしなくなる。従来このような誤動作をな
くす方法としては第3図に示すように、抵抗Rと
トランジスタQ1との間に分離拡散領域7′を介在
させて、N形半導体の領域を1と1′とに完全に
分離してしまう方法が知られている。しかしなが
ら、そのような方法では余分な分離領域7′を必
要とするばかりでなく、コレクタコンタクト4′
と抵抗部分のN形半導体領域1″に対するコンタ
クト4″を分けて設けなければならず、さらには
分離領域7′と抵抗5、トランジスタQ1のコレク
タ4′との間には、ある一定の距離(空乏層の広
がりと、分離拡散時の横方向への拡散層の広がり
の距離)が必要であり、これらのため第2図の場
合よりチツプ面積が大幅に増大し、コスト高にな
るという欠点があつた。 However, in such a configuration, in rare cases, undesirable coupling between the elements may occur, causing a malfunction in circuit operation. For example, when a pulse input from the base electrode B of transistor Q1 is added,
Malfunctions often occur when a large current suddenly flows through transistor Q1 . That is, when a large current flows through the transistor Q1 , a collector current flows through the resistors r1 and r3 of the N-type region 1 shown in FIG. 2, and the resistor r2 of the floating collector region, thereby causing The voltage at the floating collector portion is lower than the potential of the power supply voltage (Vcc) due to the voltage drop due to r1 . At this time, if the potential of the P-type semiconductor region 5, which operates as a resistor R, is higher than the potential of the floating collector 6, a part of the PN junction J2 becomes conductive in the forward direction, and the resistor R no longer exhibits a normal resistance value. A parasitic PNP transistor Q 2 is generated having region 5 as an emitter, region 1 as a base, and region 2 as a collector, and this transistor Q 2 couples the resistor R and the transistor Q 1 to prevent normal operation. Conventionally, a method for eliminating such malfunctions is to interpose a separation diffusion region 7' between the resistor R and the transistor Q1 , and divide the N-type semiconductor regions into regions 1 and 1', as shown in FIG. There is a known method for complete separation. However, such a method not only requires an extra isolation region 7' but also the collector contact 4'.
The contact 4'' to the N-type semiconductor region 1'' of the resistor portion must be provided separately, and furthermore, a certain distance must be maintained between the isolation region 7' and the resistor 5 and the collector 4' of the transistor Q1 . (distance of the spread of the depletion layer and the spread of the diffusion layer in the lateral direction during separation and diffusion), and as a result, the chip area is significantly larger than in the case of Fig. 2, resulting in higher costs. It was hot.
本発明は上記した従来のような欠点を伴なうこ
となく上記誤動作を防止することを目的とするも
のであり、以下本発明を第4図に示す実施例につ
いて説明する。 The present invention aims to prevent the above-mentioned malfunction without having the above-described drawbacks of the prior art, and the present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIG. 4.
本実施例では第3図のような余分な分離領域
7′を用いず、フローテイングコレクタを6′と
6″に分け、それぞれトランジスタQ1と抵抗Rに
対応する部分に配置する。さらにコレクタおよび
電源接続用領域4の直下にフローテイングコレク
タ6′および6″に対応してコレクタウオールと呼
ばれる深いN+拡散領域8′および8″を配置す
る。これによつてr1の値は非常に小さくなりかつ
フローテイングコレクタが6′と6″に分かれてい
るため、トランジスタに大電流が流れ、r1による
電圧降下でフローテイングコレクタ6′の電位が
下がつても、もう一方のフローテイングコレクタ
6″の電位には影響を与えないもので、6″の電位
はコンタクト4を通してほゞVccに等しい値に保
もたれているために、抵抗5とN形領域1と6″
との間のPN接合はいつも逆バイアス状態に保た
れ、前記したような抵抗値の変化、寄生PNPトラ
ンジスタの動作を全くなくすることができる。さ
らに従来のように余分な分離領域〔第3図7〕も
必要とせず、第1図の基本的な場合とほとんど同
じチツプ面積で集積化することができる。 In this embodiment, the extra isolation region 7' as shown in FIG. 3 is not used, and the floating collector is divided into 6' and 6'' parts, which are placed in the parts corresponding to the transistor Q1 and the resistor R, respectively. Deep N + diffusion regions 8' and 8'', called collector all, are arranged directly below the power supply connection region 4, corresponding to the floating collectors 6' and 6''. This makes the value of r 1 very small. Since the floating collector is divided into 6' and 6'', even if a large current flows through the transistor and the potential of the floating collector 6' decreases due to the voltage drop due to r1 , the floating collector 6' It does not affect the potential of ``, and the potential of 6'' is maintained at a value approximately equal to Vcc through the contact 4, so the resistor 5 and the N-type regions 1 and 6''
The PN junction between the two is always maintained in a reverse bias state, and the above-mentioned change in resistance value and operation of the parasitic PNP transistor can be completely eliminated. Furthermore, there is no need for an extra isolation region (FIG. 3, 7) as in the conventional case, and the chip can be integrated in almost the same chip area as the basic case shown in FIG.
以上の実施例においては、抵抗Rとコレクタ接
地トランジスタQ1との関係を中心に述べたが、
いくつかの抵抗やコンデンサ、複数個のコレクタ
接地トランジスタを同一の分離領域の中に入れる
場合にも同様の問題が生じ、その場合にも本発明
の構成により改善することができる。さらにまた
上記実施例ではトランジスタQ1のコレクタを電
源電位とした場合について説明したが、電源でな
くても、コレクタ接地トランジスタのコレクタ電
位が最も高く、他の抵抗等がそれより低い電位で
動作している場合は、本発明を容易に適用するこ
とができることは明らかである。 In the above embodiment, the relationship between the resistor R and the common collector transistor Q1 was mainly described, but
A similar problem occurs when several resistors, capacitors, and a plurality of common collector transistors are placed in the same isolation region, and this problem can also be improved by the configuration of the present invention. Furthermore, in the above embodiment, a case was explained in which the collector of transistor Q1 is set to the power supply potential, but even if it is not a power supply, the collector potential of the common collector transistor is the highest and other resistors operate at a lower potential. It is clear that the present invention can be easily applied if the
第1図は抵抗とトランジスタを同一半導体領域
に形成した場合の寄生トランジスタの発生を示す
回路図、第2図は第1図に示す寄生トランジスタ
が形成される理由を説明するための半導体集積回
路断面図、第3図は上記寄生トランジスタの発生
を防止した従来の半導体集積回路の断面図、第4
図は本発明の一実施例を示す断面図である。
1,1′,1″……N形半導体よりなる領域、2
……P形半導体よりなる領域(ベース)、3……
N+形半導体よりなる領域(エミツタ)、4,
4′,4″……N+形半導体よりなる領域(コレク
タオーミツクコンタクト)、5……抵抗R領域、
6,6′,6″……N形半導体より成る領域(フロ
ーテイングコレクタ)、7……P形半導体基板、
7′……分離用領域、8′,8″……深いN+拡散領
域(コレクタウオール)。
Figure 1 is a circuit diagram showing the generation of parasitic transistors when a resistor and transistor are formed in the same semiconductor region, and Figure 2 is a cross-section of a semiconductor integrated circuit to explain why the parasitic transistors shown in Figure 1 are formed. 3 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor integrated circuit that prevents the generation of parasitic transistors, and FIG.
The figure is a sectional view showing one embodiment of the present invention. 1, 1', 1''...Region made of N-type semiconductor, 2
...Region (base) made of P-type semiconductor, 3...
Region made of N + type semiconductor (emitter), 4,
4', 4''...Region made of N + type semiconductor (collector ohmic contact), 5...Resistor R region,
6, 6', 6''...Region made of N-type semiconductor (floating collector), 7...P-type semiconductor substrate,
7'... Separation region, 8', 8''... Deep N + diffusion region (collector all).
Claims (1)
一主表面に形成された一主表面および裏面が有る
第1導電形の第1領域と、上記第1領域の一部を
コレクタとし、上記第1領域の一主表面部に形成
された第2導電形の半導体より成る第2領域およ
び上記第2領域の上記一主表面部に形成された第
1導電形半導体より成る第3領域をそれぞれベー
スおよびエミツタとするコレクタ接地接続のトラ
ンジスタと、上記一主表面部において第1領域の
他の一部にPN接合を介して形成された第2導電
形の半導体より成る第4領域を含む回路部品とを
備えた半導体集積回路において、上記第2領域下
部および第4領域下部の上記第1領域の裏面部に
互に独立して形成された低比抵抗の第1導電形半
導体より成る第5、第6領域と、上記第5、第6
領域にそれぞれ独立に接し、かつ上記第1領域の
表面に達する低比抵抗の第1導電形半導体からな
る第7、第8の領域とを具備して成ることを特徴
とする半導体集積回路。 2 第1領域の他の一部にPN接合を介して形成
された第2導電形の半導体より成る第4領域を含
む回路部品が上記PN接合によつて第1領域から
分離された第4領域より成る抵抗であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積
回路。[Claims] 1. A semiconductor having one main surface and a back surface,
A first region of a first conductivity type having one main surface and a back surface formed on one main surface, and a second region formed on one main surface of the first region using a part of the first region as a collector. a transistor with a common collector connected as a base and an emitter, respectively, of a second region made of a conductivity type semiconductor and a third region made of a first conductivity type semiconductor formed on the one main surface portion of the second region; A semiconductor integrated circuit comprising: a circuit component including a fourth region made of a semiconductor of a second conductivity type formed in another part of the first region via a PN junction in the main surface portion; and fifth and sixth regions made of a low resistivity first conductivity type semiconductor formed independently from each other on the back surface of the first region below the fourth region;
What is claimed is: 1. A semiconductor integrated circuit comprising: seventh and eighth regions made of a first conductivity type semiconductor with low resistivity, each independently contacting the first region and reaching the surface of the first region. 2. A fourth region in which a circuit component including a fourth region made of a semiconductor of a second conductivity type formed in another part of the first region via a PN junction is separated from the first region by the PN junction. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is a resistor made of the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9290878A JPS5519870A (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9290878A JPS5519870A (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5519870A JPS5519870A (en) | 1980-02-12 |
JPS6140139B2 true JPS6140139B2 (en) | 1986-09-08 |
Family
ID=14067574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9290878A Granted JPS5519870A (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5519870A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57166070A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor ic device |
-
1978
- 1978-07-28 JP JP9290878A patent/JPS5519870A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5519870A (en) | 1980-02-12 |
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