JPS59188160A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS59188160A
JPS59188160A JP58060752A JP6075283A JPS59188160A JP S59188160 A JPS59188160 A JP S59188160A JP 58060752 A JP58060752 A JP 58060752A JP 6075283 A JP6075283 A JP 6075283A JP S59188160 A JPS59188160 A JP S59188160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistors
type
semiconductor integrated
circuit device
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP58060752A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Furuhata
降「はた」 誠
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS59188160A publication Critical patent/JPS59188160A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H01L27/08Devices 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 only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/082Devices 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 only semiconductor components of a single kind including bipolar components only

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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】 〔技術分野〕 本発明は差動増幅回路を有する半導体集積回路装置に関
する。
〔背景技術〕
ICに使われる差動増幅回路に第1図に示すように2つ
の(対の)トランジスタQ1、Q2に共通のエミッタフ
ォロワ回路Q3が接続されており、これを一つの半導体
基体に形成する場合、第2図に示すように例えばp型S
1基板、n型埋込層2、アイソレーションp型層3によ
り電気的に離隔(アイソレーション)されたコレクタと
なるエピタキシャルn型S1層4a、4b内にそれぞれ
ペースと々るp型領域5a、5bを形成し、p層領域界
面にエミッタとなるn+型領域6a、6bを形成してこ
れまで2つの順方向npnトランジスタQ1.Q2を構
成しこれらエミッタをAl配線等7により接続する構造
が採用されている。
しかし上記構造を有する差動増幅器は各トランジスタ領
麓がアイソレーションp型層3により囲まわるため面積
的に寸法が増大し、特に入力が■2L等の論理回路から
の信号である場合、増幅器により約200mV以上の入
力信号が必要であった。
〔発明の目的〕
本発明は上記した欠点を解消するべくなされたものであ
り、その目的とするところは寸法が小さく、又論理I2
Lから直結できる差動増幅回路装置を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、対のトランジスタからなる差動増幅回路装置
に共通のエミッタフォロワ回路が接続された半導体集積
回路であって、上記対のトランジスタは逆方向トランジ
スタが用いられるとともに上記エミッタフォロワ回路は
順方向に電流が流れるように構成することにより半導体
基体に集積化した場合に小形化ができ前記目的を達成す
るものである。
〔実旋例〕
本発明による差動増幅回路装置を半導体基体上に形成し
た場合の一実施例を第3図に断面図で示す。
同図において、Q1、Q2はコレクタ、エミッタを逆に
した2つのインバース(逆)npnトランジスタである
。たとえばトランジスタQ1側において、8はベースと
なるp型領域、9はコレクタとなるn+型領域、10は
共通エミッタとなるn型エピタキシャル層である。Q2
側においても同様の構造を有する。
このような構造において、Q1、Q2の各エミッタはn
型エピタキシャル層として共有されるから、アイソレー
ションp型層3により囲まれた一つの島領域内に形成で
き第2図で示されるこれまでの構造に比して仕切り部分
となるアイソレーション層3面積分だけ縮少し得る。
第4図は本発明による2つのトランジスタQ1、Q2か
らなる差動増幅回路装置に共通のエミッタフォロワ回路
たとえばトランジスタQ3が接続された半導体集積回路
を含む回路を示すものである。
第5図は第4図の回路図において破線ブロックで囲む部
分をモデル化した半導体装置の平面図であり、第6図は
第5図における折曲A−A切断断面図である。
上記差動増幅回路を構成する2つのトランジスタQ1、
Q2はn型エピタキシャル層10からなる共通エミッタ
上にそれぞれ形成されたインバース(逆)npnトラン
ジスタである。
同図で8はペースp型領域、9はコレクタn+型領域と
なる。トランジスタQ3は同じn型エピタキシャル層1
0をコレクタとするフォワード(順)npnトランジス
タで11はベースp型領域、12はエミッタn+型領域
である。これまでのように差動増幅回路の2つのトラン
ジスタをフォワードトランジスタで構成した場合トラン
ジスタQ3を含めてそわぞ力アイソレーンヨン層により
分離された状態でのみ一つの基板上に形成しうるが、本
発明ではこれらを第5図、第6図で示すように一つの島
領域内に形成でき素子間の配線の一部を省略しうるから
面積の縮少効果はさらに大きい。
第7図は本発明において差動増幅装置の2つのトランジ
スタQ1、Q2に順方向のトランジスタQ4,Q5をそ
わぞれ取付けてIIL(注入集積論理)回路化した例で
ある。■ILは本来インジェクタとなるpnpトランジ
スタと逆方向npnトランジスタとを一部を共有させて
一体化したものであるから両者の結び付きは容易である
第8図は第7図の回路をモデル化した例である。
Q2のインジェクタは互いに接続されているため一つの
インジェクタp型層13として形成でき、これに対して
逆方向npnトランジスタのベースp型層14を対向さ
せ、ベース表面のコレクタn+型領域15を出力Out
1、0ut2として取り出せばよい。このことにより論
理IILからじかに差動増幅装置を動作させることがで
きる。なお逆方向トランジスタにおいてコレクタ(n+
型領域)15は複数個とり出すことができる。
第9図は本発明による対の逆方向トランジスタQ1,Q
2からなる差動増幅回路にIILを組合せた場合の例を
示す。
第10図は共通の基板上にIILと順方向トランジスタ
とを有す半導体装置の例を示す断面図である。逆方向ト
ランジスタにおいてはβ1(逆方向増幅率)を高める條
件としてエミッタ・コレクタ接合をはさんでエミッタ側
の不純物濃度を高める必要があるが、このために同図に
示すように例えばn+型埋込層16に拡散速度の大きい
P(リン)不純物を導入しておき、エピタキシャルn型
層10面長時にn+型埋込層16を「わき上らせる」こ
とによりエミッタ濃度を高めβ1を高めることができる
。一方、順方向のトランジスタの形成される。側ではエ
ピタキシャルn型層10はコレクタ側となるためn+型
埋込層17の「わき上り」は必要でなく、在来の拡散速
度の小さいSb(アンチモン)溝入のみによるn+型坤
込層17を形成しておけばよい。
〔効果〕
以上実施例で述べた本発明によれば下記のような効果が
得られる。
(1)差動増幅装置を構成する対のトランジスタに逆方
向トランジスタを用いることによりエミッタを共通の基
板として形成することができ面積を縮小できる。
(2)上記(1)により順方向のエミッタフォロワ回路
への接続を一体化でき、面積の縮小化に有効である。
(3)対の逆方向トランジスタはpnpトランジスタの
一体的結合によってIIL化し、面積の縮小化がさらに
有効であるとともに論理IILから直結できる差動アン
プが得られる。又、IIL化することによりオープンコ
レクタで接続でき、抵抗なしでスイッチング動作できる
(4)逆方向トランジスタを用いることにより、出力と
なるコレクタを襟数個とり出丁ことができる。
(5)一つの基板上に逆方向トランジスタと順方向トラ
ンジスタを形成する場合のプロセスはIIL技術により
確立されている。
以上発明者によってなされた発明を実施例にもとづき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいう壕でもない。
〔利用分野〕
本発明は対のトランジスタからなる差動増幅回路を有す
る半導体集積回路装置の全てに利用できる。とくにII
L論理回路と直結させる必要のある差動増幅回路に応用
して有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は差動増幅回路の代表的な回路図である。 第2図はこれまでの差動増幅半導体集積回路装置の例を
示す断面図である。 第3図は本発明による差動増幅半導体集積回路装置の一
実飽例を示す断面図である。 第4図は本発明による差動増幅回路装置の応用例を示す
回路図、 第5図は第4図における回路の一部を半導体集積回路装
置にモデル化した場合の平面図、第6図は同じく、上記
半導体集積回路装置に係る第5図におけるA−A断面図
である。 第7図は本発明による差動増幅回路装置にIILを組合
せた場合の例を示す回路図、 第8図は第7図をモデル化した場合の断面図である。 第9図は本発明による差動増幅回路にIILを組合せた
場合の他の実施例を示す回路図、第10図は共通の半導
体基板上に逆方向トランジスタと順方向トランジスタと
を形成する場合の半導体構造の例を示す断面図である。 1・・・p型S1基板、2・・・n+型埋込層、3・・
・アイソレーションp型層、4・・・エピタキシャルn
型Si層、5・・・ベースp型領域、6・・・エミッタ
n+型頓域、7・・・Al配線、8・・ベースp型領域
、9・・・コレクタn型領域、10・・・n型エピタキ
シャル層、11・・・ベースp型領域、12・・エミッ
タn+型領域、13・・・インジェクタp型層、14・
・・ペースp型層、15・・・コレクタn+型領域、1
6.17・・・n+型埋込層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少くなくとも一対のトランジスタからなる差動増幅
    回路に対して共通のエミッタフォロワ回路が接続された
    半導体集積回路であって、上記一対のトランジスタは半
    導体基体内に形成された逆方向トランジスタが用いられ
    て成ることを特徴とする半導体集積回路装置。 2 上記逆方向トランジスタと上記エミッタフォロワ回
    路は半導体基体内の同一半導体領域内に形成されている
    特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置。 3.2つの逆方向トランジスタからなる差動増幅回路装
    置に共通の順方向エミツタフォロワ回路が接続され、上
    記2つの逆方向トランジスタのペースにそれぞれに順方
    向のトランジスタのコレクタと一体的に接続されている
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。 4 上記2つの逆方向トランジスタとそれらのペースに
    接続された順方向トランジスタとは同一半導体基体内に
    形成されている特許請求の範囲第3項に記載の半導体集
    積回路装置。
JP58060752A 1983-04-08 1983-04-08 半導体集積回路装置 Pending JPS59188160A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179648A (ja) * 2002-11-15 2004-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体差動回路、それを用いた発振装置、増幅装置、スイッチ装置、ミキサ装置、回路装置、半導体差動回路の配置方法
US6806555B2 (en) * 2000-09-11 2004-10-19 Infineon Technologies Ag Semiconductor component and method for fabricating it

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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