AT382041B

AT382041B - Integrierte halbleiterschaltung

Info

Publication number: AT382041B
Application number: AT487877A
Authority: AT
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1971-05-22
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1986-12-29
Also published as: ATA487877A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Halbleiterschaltung mit mehreren Halbleiterschaltungselementen, die nebeneinander auf einer Seite eines diesen Halbleiterschaltungselementen gemeinsamen Halbleiterkörpers angebracht sind, wobei Halbleiterzonen dieser Halbleiterschaltungselemente mit einem auf der erwähnten Seite des Halbleiterkörpers vorhandenen Muster von Leiterbahnen zum elektrischen Anschluss der erwähnten Halbleiterschaltungselemente verbunden sind, welches Muster von Leiterbahnen mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang für elektrische Signale aufweist, wobei der Halbleiterkörper ferner mit Anschlüssen zum Anschliessen der beiden Klemmen einer Quelle zum Zuführen von Einstellstrom zu einem oder mehreren der Halbleiterschaltungselemente versehen ist.

Der gemeinsame Halbleiterkörper einer derartigen integrierten Halbleiterschaltung kann z. B. im wesentlichen aus Isoliermaterial bestehen, auf dem ein oder mehrere Halbleitergebiete angebracht sind oder in das eine Anzahl solcher Halbleitergebiete eingebettet ist. Meistens besteht der gemeinsame Halbleiterkörper aber praktisch völlig aus Halbleitermaterial. In, und in gewissen Fällen auch völlig oder teilweise auf, einem solchen zumeist einkristallinen Halbleiterkörper werden mit Hilfe von Halbleitergebieten mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften, pn-Übergängen, Schottky-Übergängen, isolierenden und leitenden Schichten usw., Halbleiterschaltungselemente, wie Dioden, Transistoren, Widerstände und Kondensatoren erhalten, die mittels eines Musters von Leiterbahnen zu einer Schaltung zusammengebaut werden.

Bei Zunahme der Zahl der Halbleiterschaltungselemente pro integrierte Halbleiterschaltung ergibt sich eine Anzahl von Problemen. Beispielsweise ist die Ausbeute bei der Herstellung stark von der Grösse der für die Schaltung benötigten Halbleiteroberfläche abhängig, wobei bei Zunahme der Halbleiteroberfläche die Ausbeute abnimmt. Ferner beeinflussen die Abmessungen der Schaltungselemente selbst ihr Hochfrequenzverhalten. So ist im allgemeinen z. B. die Grenzfrequenz niedriger, wenn die Abmessungen des betreffenden Schaltungselementes grösser sind. Unter anderem aus diesen Gründen ist es erwünscht, die Abmessungen der Halbleitergebiete der Schaltungselemente möglichst zu verringern und, wenn möglich, die Herstellungstechnologie zu vereinfachen.

Ein anderes Problem ist die zulässige Verlustleistung. Wenn die Verlustleistung und somit der Energieverbrauch der Schaltung herabgesetzt wird, wobei die Herabsetzung nicht auf Kosten der befriedigenden Wirkung oder des Selbstkostenpreises der integrierten Schaltung geht, werden die Anwendungsmöglichkeiten solcher Schaltungen vergrössert. Auch andere Kriterien können in bezug auf die Verlustleistung eine wichtige Rolle spielen. Beispielsweise kann bei grossen und komplexen integrierten Schaltungen die Gesamtverlustleistung derart hoch sein, dass an die Kühlung des gemeinsamen Halbleiterkörpers strenge Anforderungen gestellt werden, um die Höchsttemperatur unterhalb eines Wertes halten zu können, bei dem eine betriebssichere Wirkung der Schaltung noch nicht gefährdet wird. Ferner ist es z.

B. auch bei von Batterien gespeisten Schaltungen im Zusammenhang mit der Lebensdauer der Batterien wünschenswert, Schaltungen mit einer geringen Verlustleistung anzuwenden.

Im allgemeinen werden zur Erzielung der erwünschten geringen Verlustleistung Belastungswiderstände für die Transistoren in der Schaltung verwendet, die einen hohen Widerstandswert aufweisen. Für derartige grosse Widerstände wird jedoch eine verhältnismässig grosse Halbleiteroberfläche benötigt, wodurch aber, wie bereits erwähnt wurde, die Ausbeute bei der Herstellung beeinträchtigt wird und bzw. oder die Anzahl der Schaltungselemente pro integrierte Schaltung relativ kleiner wird.

In Zusammenhang mit diesen einander widersprechenden Anforderungen wurde bereits vorgeschlagen, in derartigen integrierten Halbleiterschaltungen die Belastungswiderstände durch komplementäre Transistoren zu ersetzen, die gegen die übrigen Transistoren isoliert im gemeinsamen Halbleiterkörper angebracht werden.

Wenn auf diese oder andere Weise z. B. ein Kompromiss zwischen der für die Halbleiterschaltungselemente benötigten Halbleiteroberfläche und der zulässigen Verlustleistung gefunden ist, kann ein weiteres Problem darin bestehen, dass bei Zunahme der Zahl der Schaltungselemente ein Zustand erreicht wird, in dem nicht mehr die Schaltungselemente selbst, sondern die zur gegenseitigen Verbindung und zur elektrischen Einstellung dieser Schaltungselemente benötigten Leiterbahnen, einschliesslich der Speiseleiterbahnen, das benötigte Ausmass der Halbleiteroberfläche bestimmen

oder wenigstens mitbestimmen.

Unter Einstellströmen werden alle Ströme verstanden, die den Halbleiterschaltungselementen zu ihrer Gleichstromeinstellung zugeführt werden. Eine Anzahl dieser Einstellströme, meistens diejenigen Ströme, die über die Hauptelektroden, wie den Emitter und den Kollektor eines Transistors, den Hauptstromweg des betreffenden Halbleiterschaltungselementes durchfliessen, führen dabei auch
Energie zu, die für die Signalverstärkung - das Verhältnis zwischen den Energien des Ausgangsund des Eingangssignals - benutzt werden kann. Unter"Speiseleiterbahnen"sind hier Bahnen zu verstehen, die insbesondere zum Zuführen der letzteren Einstellströme dienen.

Ein Teil des Musters von Leiterbahnen wird durch die Verbindungen gebildet, die für die elektrische Gleichstromeinstellung der Halbleiterschaltungselemente benötigt werden. Im Betriebszustand fliesst insbesondere durch die Speiseleiterbahnen verhältnismässig viel Strom, wobei in diesen Bahnen zumeist möglichst kein Spannungsverlust auftreten soll. Infolgedessen sind bei den üblichen integrierten Halbleiterschaltungen insbesondere die Speiseleiterbahnen oft verhältnismässig breit ausgeführt. Ferner müssen praktisch an sehr vielen Stellen in der integrierten Halbleiterschaltung Einstellströme den verschiedenen Halbleiterschaltungselementen zugeführt werden, wodurch die betreffenden Leiterbahnen meistens eine beträchtliche Länge aufweisen.

Die für die Gleichstromeinstellung der Halbleiterschaltungselemente benötigten Speiseleiterbahnen beanspruchen also einen erheblichen Teil des für das Leiterbahnenmuster verfügbaren Platzes, wodurch, auch weil kreuzende Verbindungen möglichst vermieden werden, die Herstellung der übrigen leitenden Verbindungen innerhalb eines beschränkten Raumes erschwert wird. Dieses Problem ergibt sich nicht nur bei sehr grossen integrierten Halbleiterschaltungen, sondern auch bei Halbleiterschaltungen mit einer geringeren Anzahl von Halbleiterschaltungselementen, wenn auch manchmal in geringerem Ausmass.

In der GB-PS Nr. 1, 215, 491 ist eine integrierte Halbleiterschaltung beschrieben, bei der an der Oberfläche Leiterbahnen zum Zuführen von Einstellstrom möglichst vermieden sind. Diese bekannte integrierte Halbleiterschaltung weist nicht, wie üblich, ein p-leitendes, sondern ein n-leitendes Substrat auf. Auf diesem n-leitenden Substrat werden anschliessend epitaktisch zunächst eine p-leitende und dann eine n-leitende Schicht angewachsen. Die Halbleiterschaltungselemente sind auf gleiche Weise wie in den üblichen integrierten Halbleiterschaltungen in der epitaktischen n-leitenden Schicht angebracht, wobei die Funktion der p-leitenden epitaktischen Schicht, wenigstens in elektrischer Hinsicht, mit derjenigen des üblichen p-leitenden Substrats vergleichbar ist.

Im Betrieb wird die negative Klemme der äusseren Spannungsquelle mit der p-leitenden Schicht und die positive Klemme mit dem n-leitenden Substrat verbunden. Dabei ist eine direkte leitende Verbindung zwischen dem n-leitenden Substrat und einem oder mehreren Teilen der n-leitenden epitaktischen Schicht dadurch hergestellt, dass vor dem Anwachsen der n-leitenden epitaktischen Schicht der Leitfähigkeitstyp der p-leitenden Schicht an den betreffenden Stellen durch Diffusion geändert worden ist. Auf diese Weise sind die beiden Polaritäten der Spannungsquelle praktisch an jeder gewünschten Stelle an der Halbleiteroberlfäche über eine direkte niederohmige leitende Verbindung verfügbar.

Die Herstellung dieser integrierten Halbleiterschaltung ist jedoch wesentlich aufwendiger als diejenige der üblichen integrierten Schaltungen, u. zw. infolge der zusätzlichen epitaktischen p-leitenden Schicht und der zusätzlichen Diffusionsbearbeitung zum Erhalten der leitenden Verbindungen zwischen dem n-leitenden Substrat und der n-leitenden epitaktischen Schicht.

Aus der DE-PS Nr. 1063279 ist bereits eine integrierte Halbleiterschaltung mit mehreren als einzeln schaltbare Stromquellen betriebenen Transistoren bekannt, die eine gemeinsame Basiszone sowie mehrere nebeneinander auf derselben Oberflächenseite des Halbleiterkörpers angeordnete Emitter-und Kollektorelektroden aufweisen. Im Prinzip handelt es sich dabei um eine Vierschichtstruktur, bei der durch besondere Massnahmen dafür gesorgt ist, dass durch Zufuhr abgestufter Ströme über die Emitterelektroden nur jeweils eine der Kollektorelektroden Strom ziehen kann.

Ein Grundbaustein für schaltbare Stromquellen ist aus "IRE Transactions On Circuit Theory", Sept. 1957, S. 236-240, unter dem Titel"Millimicrosecond Transistor Current Switching Circuits" bekannt. Dieser Grundbaustein besteht aus einzeln schaltbaren, emittergekoppelten Transistorstufen.

Im gemeinsamen Emitterkreis liegt eine Konstantstromquelle. Über an die Basen der Transistoren angelegte Steuersignale können die Kollektorströme nach dem Stromübernahmeprinzip geschaltet werden. Eine in üblicher Weise in monolithischer integrierter Technik verwirklichte Schaltung dieser

Art besteht dann aus einem Halbleitersubstrat vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einer darauf angewachsenen epitaktischen Schicht vom zweiten, zum entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. In diese epitaktische Schicht sind für jeden Transistor lateral jeweils eine Emitter- und eine Kollektorzone eindiffundiert. Der jeweils zwischen diesen Zonen liegende Bereich der epitaktischen Schicht bildet die zugeordnete Basiszone.

Da nicht nur die Emitterzonen, sondern über die epitaktische Schicht auch die Basiszone der Transistoren verbunden sind, müssen die einzelnen Transistoren jeweils durch eine zusätzliche, bis in das Substrat reichende Isolationsdiffusionszone elektrisch voneinander isoliert werden, wenn sie getrennt steuerbar sein sollen.

Aus"IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol. 11, No. 6, November 1968, S. 592-593, ist eine FET-Speicherzelle mit Dioden als Lastelementen bekannt, bei der in einem Halbleitergrundmaterial vom ersten Leitfähigkeitstyp mehrere Gebiete vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp angeordnet sind, die mit Hilfe von durch die gesamte Epitaxialschicht hindurchreichenden hochdotierten Isolationsgebieten voneinander getrennt sind. In einem der Gebiete befinden sich zwei weitere Zonen vom ersten Leitfähigkeitstyp.

Im Zusammenhang mit der monolithischen Auslegung von bipolaren Schaltungen ist es bereits bekannt, in Verbesserung der "üblichen Layout-Technik", wonach für jedes Schaltungselement eine besondere Isolationswanne vorgesehen ist, mehrere Schaltungskomponenten innerhalb einer einzigen Isolationswanne zusammenzufassen. Es werden dabei vorzugsweise auf demselben Potential liegende Halbleiterzonen gemeinsam ausgebildet. Es ist ferner, z. B. aus der DE-OS 1513461, der US-PS Nr. 3, 453, 505 und aus"IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol. 13, No. 10, März 1971, S. 2953, bekannt, npn-und pnp-Transistoren in einer Vierschichtstruktur miteinander zu integrieren.

Bei einer derartigen Schaltung wirkt dabei der zusammen mit dem
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ren bekannten Schaltung werden in einem isolierten Halbleiterbereich eine npn-und eine pnp-Transistorstruktur zu einem bistabilen Schaltungselement in Form einer sogenannten SCR- bzw. Thyristorschaltung zusammengefasst (vgl."Electronics"vom 3. April 1967, S. 44) ; etwaige zusätzliche logische Verknüpfungen erfordern dabei zusätzliche Schaltungskomponenten.

Aus"IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol.11, No.11, April 1969, S. 1601, ist weiters ein integrierter Aufbau von Speicherzellen mit vertikalen npn-Flipflop-Transistoren bekannt, wobei zur völligen Unterbindung bzw. zumindest zur Vermeidung einer ungleichmässigen Injektionskopplung zwischen benachbarten Speicherzellen ein streifenförmiges Dotierungsgebiet zwischen den betreffenden Speicher-Transistoren angeordnet ist. Wird der so gebildete pn-Übergang an eine Sperrspannung gelegt, so kann der parasitäre laterale pnp-Transistoreffekt ausgeschaltet werden.

Wird nach einer ebenfalls dort genannten weiteren Möglichkeit dieses streifenförmige Dotierungsgebiet an kein externes Potential gelegt, sondern spannungsmässig offengelassen, so wirkt es bezüglich der Injektionsvorgänge ausgleichend, so dass ein Umschreiben der Nachbarzelle auf Grund ungleichmässiger Injektionsströme wirksam unterbunden wird.

Es ist nun Ziel der Erfindung, neue Wege zum Integrieren von Halbleiterschaltungen zu schaffen. Der Erfindung liegt dabei unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass der an sich von Transistoren längst bekannte Mechanismus, bei dem Strom über eine Zwischenschicht dadurch weitergeleitet werden kann, dass über einen ersten gleichrichtenden Übergang Ladungsträger in die Zwischenschicht injiziert werden, die über einen zweiten gleichrichtenden Übergang aus der Zwischenschicht gesammelt werden, in einer Mehrschichtenstruktur mit mindestens drei durch gleichrichtende Übergänge voneinander getrennten Schichten (die im folgenden als"Strominjektor"bezeichnet wird) dazu verwendet werden kann, Halbleiterschaltungselementen einer integrierten Halbleiterschaltung einen Einstellstrom zuzuführen,

und dass der"Strominjektor"in bezug auf die von ihm zu speisenden Halbleiterschaltungselemente derart in der integrierten Halbleiterschaltung angeordnet werden kann, dass entweder für einen elektrischen Anschluss des"Strominjektors"die leicht zugängliche Seite des den Halbleiterschaltungselementen gemeinsamen Halbleiterkörpers, die jener Seite gegenüberliegt, auf der sich das erwähnte Muster von Leiterbahnen befindet, benutzt wird, oder der"Strominjektor"mit einem oder mehreren einzustellenden Halbleiterschaltungselementen zusammengebaut wird, so dass sie mindestens eine gemeinsame Zone besitzen, wodurch eine erhebliche Vereinfachung der Struktur, eine grössere Kompaktheit,

ein vereinfachtes Leitungsmuster und sogar eine

Erneuerung in der Struktur der integrierten Halbleiterschaltungen mit zugehörigen technologischen und elektrischen Vorteilen, wie einer Trennung zwischen den Speiseeingängen und den Signaleingängen, erhalten werden können.

Die erfindungsgemässe integrierte Halbleiterschaltung der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper mit einer als"Strominjektor"bezeichneten Mehr- schichtenstruktur mit mindestens drei aufeinanderfolgenden, durch gleichrichtende Übergänge vonein-
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tionsschicht bezeichnete Halbleiterschicht, die durch mindestens einen gleichrichtenden pn-Übergang von den Halbleiterschaltungselementen, welchen mittels des"Strominjektors"Strom zuzuführen ist, getrennt ist, und eine daran grenzende zweite, als Zwischenschicht bezeichnete Halbleiterschicht enthält, wobei die Injektionsschicht einen Anschluss für die eine Klemme der erwähnten Quelle und die Zwischenschicht einen Anschluss für die andere Klemme der erwähnten Quelle aufweist,

um den gleichrichtenden pn-Übergang zwischen der Injektionsschicht und der Zwischenschicht in Durchlassrichtung zu polen zwecks Injektion von Ladungsträgern aus der Injektionsschicht in die Zwischen-
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ist, eine einzustellende Zone aufweisen, wobei die Injektionsschicht eine Halbleiterschicht mit einem praktisch gleichförmigen Schichtwiderstand ist, die sich praktisch parallel zu der einen Seite des Halbleiterkörpers und, von der einen Seite gesehen, direkt unterhalb der Zwischenschicht und weiters unterhalb mindestens einer einzustellenden eines der Halbleiterschaltungselemente erstreckt und die weitere Schicht des"Strominjektors"oberhalb der Zwischenschicht der Injektionsschicht gegenüberliegt, wobei diese weitere,

der Injektionsschicht gegenüberliegende Schicht durch mindestens zwei gleichrichtende Übergänge von der Injektionsschicht und somit von dem mit dieser verbundenen einen Quellenanschluss getrennt ist, wobei diese weitere, der Injektionsschicht gegenüberliegende Schicht über einen diese Schicht begrenzenden gleichrichtenden Übergang Ladungsträger aus einer angrenzenden Schicht des Strominjektors ansaugen kann und so einen Strom empfangen kann, der als Einstellstrom für mindestens die erwähnte einzustellende Zone dient, wobei die einzustellende Zone eines der Halbleiterschaltungselemente mit der weiteren, der Injektionsschicht gegen- überliegenden Schicht verbunden ist oder zu dieser Schicht gehört.

Durch diese Ausbildung wird eine kompakte Anordnung der Halbleiterschaltungselemente und eine ausserordentliche Vereinfachung in der Struktur sowie im Muster der Leiterbahnen ermöglicht.

Die Zuführung der Einstellströme und Signale zu den Halbleiterschaltungselementen wird bedeutend vereinfacht. Weiters ergibt sich eine besonders gute Eignung der Halbleiterschaltung zum Integrieren mit Hilfe einer stark vereinfachten Technologie.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen integrierten Halbleiterschaltung, die eine besonders einfache Bauart aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der"Strominjektor"eine Dreischichtenstruktur ist, bei der die Injektionsschicht und die weitere Schicht des "Strominjektors" Halbleiterschichen von einem ersten Leitfähigkeitstyp sind und die Zwischenschicht eine Halbleiterschicht vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist, wobei die einzustellende Zone zu der weiteren Schicht des "Strominjektors" gehört.

Es sei erwähnt, dass die sammelnde weitere Schicht und im allgemeinen jede Schicht des "Strominjektors", die Ladungsträger aus einer angrenzenden Schicht des"Strominjektors"sammelt, wenn kein äusseres Potential überlagert wird, ein Potential annehmen wird, bei dem der gleichrichtende Übergang zwischen den beiden betreffenden Schichten in der Durchlassrichtung gepolt ist.

Dadurch findet auch über diesen sammelnden Übergang eine Injektion von Ladungsträgern statt.

Wenn in beiden Richtungen ein gleich grosser Strom über den sammelnden Übergang fliesst, ist die Spannung an diesem Übergang maximal und praktisch gleich der Spannung am injizierenden Übergang des "Strominjektors". In allen andern Fällen ist die Grösse der Durchlassspannung von der Grösse des der betreffenden sammelnden Schicht entnommenen oder von dieser Schicht aufgenommenen Einstellstroms abhängig. Im Grenzfall, in dem praktisch keine Spannung am betreffenden sammelnden gleichrichtenden Übergang steht, ist der entnommene Strom maximal.

Mit dem"Strominjektor"können demgemäss durch das Zuführen von Einstellstrom Einstellpotentiale für die einzustellende Zone erhalten werden, deren Grösse in einem Bereich liegt, der von

der Spannung zwischen den beiden an eine Quelle angeschlossenen Quellenanschlüssen des "Strominjektors" begrenzt wird. Die mit dem"Strominjektor"erhaltenen Einstellpotentiale sind höchstens gleich dem des Quellenanschlusses mit dem höchsten Potential und mindestens gleich dem des Quellenanschlusses mit dem niedrigsten Potential. Ferner ist die Spannung zwischen den Quellenanschlüssen gleich der Spannung, die benötigt wird, um den gleichrichtenden Übergang zwischen der Injektionsschicht und der Zwischenschicht in der Durchlassrichtung zu betreiben-.

Diese Spannung wird im allgemeinen verhältnismässig niedrig sein. Ein üblicher Wert für diese Durchlassspannung ist für einen pn-Übergang in Silizium z. B. etwa 0, 6 bis 0, 8 V. Es ist besonders günstig, dass in vielen Fällen die ganze integrierte Halbleiterschaltung mit den oben erwähnten niedrigen Spannungen betrieben werden kann, wodurch die Verlustleistung äusserst gering sein kann. Dieser Vorteil einer geringen Verlustleistung wird auch in erheblichem Masse erzielt, wenn ein wesentlicher Teil der Halbleiterschaltung bei diesen niedrigen Spannungen betrieben wird und weiters z. B. ein oder mehrere Ausgangstransistoren höhere Spannungen empfangen, um eine höhere Leistung am Ausgang bzw. an den Ausgängen der Schaltung zur Verfügung zu haben.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass mit Hilfe des"Strominjektors"auch Zonen von Halbleiterschaltungselementen, die bei die oben erwähnten Spannungen überschreitenden Spannungen betrieben werden, ein Einstellstrom zugeführt werden kann. In diesem Fall kann auch das Potential der mit dem"Strominjektor"verbundenen einzustellenden Zone ausserhalb des oben angegebenen Bereiches liegen, u. zw. derart, dass der gleichrichtende Übergang zwischen der einzustellenden
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Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der"Strominjektor"mit Steuermitteln, z. B. in Form eines Kurzschlusses, eines Schalters oder einer isolierten Torelektrode, zur Steuerung des von der einzustellenden Zone zu empfangenden Einstellstromes versehen. Auf diese Weise kann der Einstellstrom zwischen Null und einem durch die an die Quellenanschlüsse des "Strominjektors" angelegte Spannung bestimmten Wert variiert oder auf einen gewünschten Pegel eingestellt werden.

Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn die einzustellende Zone zu einem Halbleiterschaltungselement gehört, das eine weitere Zone aufweist, die zu einer Schicht des "Strominjektors" gehört, wobei diese Schicht an die einzustellende Zone angrenzt und wobei die einzustellende Zone zum Empfang eines Einstellstromes aus dieser Schicht Ladungsträger absaugen kann.

Der mittels des "Strominjektors" zuzuführende Einstellstrom kann z. B. einer Diode zugeführt werden. Vorzugsweise bildet jedoch die einzustellende Zone einen Teil eines Transistors, der in an sich bekannter Weise mindestens zwei Hauptelektroden und mindestens eine Steuerelektrode aufweist. Beispielsweise ist dieser Transistor ein Feldeffekttransistor mit einer Quellen- und einer Senkenzone und einer oder mehreren Torelektroden. Bei Anwendung von Bipolartransistoren wird zweckmässigerweise mittels des"Strominjektors"ein Einstellstrom der bzw. den Basiszone (n) eines oder mehrerer der Transistoren zugeführt.

Wenn dabei der"Strominjektor"mit dem Transistor zusammengebaut ist, kann die an die einzustellende Basiszone grenzende Schicht des "Strominjektors", aus der die Basiszone Ladungsträger sammelt, die Emitterzone des betreffenden Transistors bilden.

So können integrierte Halbleiterschaltungen mit einem besonders einfachen Aufbau erhalten werden, und es ist somit erfindungsgemäss von besonderem Vorteil, wenn der Transistor ein an sich bekannter Bipolartransistor ist, wobei die einzustellende Zone die Basiszone des Transistors bildet, und weiters ist es vorteilhaft, wenn die an die Basiszone des Transistors grenzende Schicht des "Strominjektors" die Emitterzone des Transistors bildet. Die integrierte Halbleiterschaltung kann dann vorzugsweise eine Anzahl von Transistoren in gemeinsamer Emitterschaltung enthalten, wobei die verschiedenen einzustellenden Basiszonen aus ein und derselben Schicht des"Strominjektors"La- dungsträger sammeln, welche Schicht eine den Transistoren gemeinsame Emitterzone bildet.

Auf diese Weise kann also mittels eines einzigen"Strominjektors"mehreren Halbleiterschaltungselementen gleichzeitig ein Einstellstrom zugeführt werden. Demgemäss ist eine besonders vorteihafte Ausführungsform der integrierten Halbleiterschaltung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass praktisch alle Transistoren der Schaltung einzustellende Zonen aufweisen, die auf entsprechende Weise wie die einzustellende Zone des einen Halbleiterschaltungselementes mit Hilfe der Injektionsschicht und der Zwischenschicht des "Strominjektors" Einstellstrom empfangen, wobei wenigstens

eine Anzahl der genannten Transistoren benötigten Einstellströme mit Hilfe der Injektionsschicht und der Zwischenschicht des"Strominjektors"empfangen. Ferner ist es auch von Vorteil,

wenn eine Gruppe von bipolaren Transistoren mit je einer Basiszone mit je einem gleichrichtenden, für das Absaugen von Ladungsträgern aus ein und derselben zu dem "Strominjektor" gehörigen Schicht bestimmten Übergang vorhanden ist, wobei die letzterwähnte Schicht eine den Transistoren der Gruppe gemeinsame Emitterzone bildet und wenigstens eine Anzahl Transistoren der Gruppe an sich bekannte Mehrkollektortransistoren sind, die mindestens zwei Kollektoren enthalten, die an eine diesen Kollektoren gemeinsame Basiszone grenzen. Durch diese Massnahme können die Kompaktheit der integrierten Halbleiterschaltung und die Einfachheit des Verdrahtungsmusters erheblich vergrö- ssert werden.

Dabei ist es weiters besonders günstig, wenn ein Kollektor eines ersten Transistors der Gruppe in an sich bekannter Weise über das Muster von Leiterbahnen mit der Basis eines zweiten Transistors der Gruppe verbunden ist, wodurch diese beiden gleichstromgekoppelten Transistoren in an sich bekannter Weise in Kaskade geschaltet sind. Diese Kaskadenschaltung eignet sich besonders gut zur Verwendung in Schaltungen für niedrige Leistung und/oder lineare Verstärkung, wie für Hörgeräte oder in Logikschaltungen, wie NOR-Gattern. Es ist dabei besonders wichtig, dass der der Basis des zweiten Transistors zugeführte Einstellstrom gleichzeitig oder in der Zeit gegenseitig verschoben als Basisstrom für den zweiten Transistor und als Kollektorspeisestrom für den ersten Transistor dienen kann.

Integrierte Halbleiterschaltungen mit derartigen Kaskadenschaltungen können mit Hilfe einer stark vereinfachten Technologie hergestellt werden, wobei insbesondere Logikschaltungen mit derartigen Kaskadenschaltungen ein stark vereinfachts Verdrahtungsmuster aufweisen, weil sowohl der Einstellstrom für die Steuerelektrode als auch der Speisestrom für die Hauptelektrode vom"Strominjektor"geliefert werden können. Ausserdem erübrigt eine derartige Stromzuführung zumeist die Anwendung von Belastungswiderständen, wodurch unter anderem ein NOR-Gatter mit mehreren Eingängen z. B. einfach aus einer Anzahl Transistoren mit einer gemeinsamen Emitterzone bestehen kann, deren Kollektor-Emitter-Strecken dadurch parallelgeschaltet sind, dass die Kollektoren miteinander verbunden sind.

Dementsprechend ist auch eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform der erfindungsgemässen integrierten Halbleiterschaltung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Transistor der Gruppe mit seiner Emitter-KollektorStrecke zu der Emitter-Kollektor-Strecke des erwähnten ersten Transistors parallelgeschaltet ist, wobei die Kollektoren des weiteren und des ersten Transistors über das Muster von Leiterbahnen miteinander verbunden sind.

Auch können z. B. leicht integrierte Kippschaltungen mit kreuzweise gekoppelten Transistoren mit einer gemeinsamen Emitterzone erhalten werden.

Derartige Kippschaltungen beanspruchen eine verhältnismässig kleine Halbleiteroberfläche und weisen ein einfaches Verdrahtungsmuster und eine geringe Verlustleistung auf, wodurch sie sich besonders gut zur Anwendung als Matrixelemente in grossen Speichern eignen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann erfindungsgemäss auch erhalten werden, wenn mit zu der Gruppe gehörigen Transistoren eine lineare Verstärkerschaltung gebildet ist, die in an sich bekannter Weise zwei oder mehr gleichstromgekoppelte Transistoren enthält, wobei der Kollektor eines ersten Transistors mit der Basis eines darauffolgenden Transistors verbunden ist, und wobei in der Verstärkerschaltung eine Gleichstromgegenkopplung vorgesehen ist. Auch hier wird unter anderem der Vorteil einer besonders kompakten, einfachen Verstärkerausbildung in integrierter Schaltungstechnik erzielt, die sich insbesondere für Hörgeräte eignet.

Vor allem im Hinblick auf einen besonders einfachen Schaltungsaufbau, wobei eine Trennung zwischen einzelnen Schaltungselementen mit erhalten wird, ist es ferner günstig, wenn eine Anzahl einzustellender Zonen an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers grenzt, von einem ersten Leitfähigkeitstyp ist und sich in derselben, vorzugsweise von der Zwischenschicht gebildeten Halbleiterschicht vom zweiten zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp erstreckt, die einen Teil des"Strominjektors"bildet, wobei sich zwischen wenigstens zwei dieser einzustellenden Zonen eine zu der letzteren Halbleiterschicht gehörige Oberflächenzone vom zweiten Leitfähigkeitstyp erstreckt, die höher als diese einzustellende Zone dotiert ist.

Auch ist es in diesem Zusammenhang von Vor-

teil, wenn eine Anzahl einzustellender Zonen an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers grenzt, von einem ersten Leitfähigkeitstyp ist und sich in derselben Halbleiterschicht vom zweiten zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp erstreckt, die einen Teil des"Strominjektors"bildet, wobei zwischen wenigstens zwei dieser einzustellenden Zonen eine wenigstens teilweise in den Halbleiterkörper versenkte Isolierschicht liegt, die sich von der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers her in der Halbleiterschicht über wenigstens einen Teil der Dicke dieser Halbleiterschicht erstreckt.

Es hat sich weiters als vorteilhaft erwiesen, wenn die einzustellende Zone des einen Halbleiterschaltungselementes die Basiszone eines Transistors bildet, von dem ein Kollektor an der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers liegt, welcher Kollektor, auf diese eine Seite gesehen, völlig in oder auf der Basiszone liegt, wobei die Basiszone eine Oberflächenzone vom einen Leitfähigkeitstyp ist, die rings um den Kollektor an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers grenzt und sich von dieser einen Seite des Halbleiterkörpers her in der Emitterzone des Transistors erstreckt, wobei diese Emitterzone zu der genannten Zwischenschicht des "Strominjektors" gehört. Dabei ist es auch von Vorteil, wenn ein oder mehrere Kollektoren des Transistors durch eine metallhaltige Schicht gebildet werden,

die mit der angrenzenden Basiszone in an sich bekannter Weise einen Schottky-Übergang bildet.

Für viele Anwendungsfälle, etwa wenn einem oder mehreren Halbleiterschaltelementen innerhalb einer grossen integrierten Halbleiterschaltung ein Einstellstrom zuzuführen ist, ist es auch günstig, wenn die der Injektionsschicht gegenüberliegende Schicht des"Strominjektors"auf der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers über das Muster von Leiterbahnen mit der einzustellenden Zone des einen Halbleiterschaltungselementes verbunden ist.

Eine einfache Bauweise wird bei der erfindungsgemässen Halbleiterschaltung insbesondere dadurch ermöglicht, dass, wie bereits erwähnt, die Injektionsschicht mit einem praktisch gleichförmigen Schichtwiderstand sich als eine gemeinsame Schicht unterhalb mehrerer einzustellender Zonen erstreckt.

Dabei ist es besonders günstig, wenn die Zwischenschicht des"Strominjektors"eine an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers grenzende Oberflächenschicht von zweiten zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist, in der ein oder mehrere an den mit der Injektionschicht gebildeten gleichrichtenden pn-Übergang grenzende, an sich bekannte vergrabene Gebiete vom zweiten Leitfähigkeitstyp mit einer höheren Dotierungskonzentration vorhanden sind, welche vergrabenen Gebiete unterhalb jeder der einzustellenden Zonen eine Öffnung freilassen, in der ein Teil der Zwischenschicht mit einer niedrigeren Dotierungskonzentration als die vergrabenen Gebiete bis zu dem gleichrichtenden pn-Übergang mit der Injektionsschicht reicht.

Hiebei ist es weiters vorteilhaft, wenn mindestens zwei der unterhalb einzustellender Zonen liegenden Öffnungen eine verschiedene Grösse haben. Dadurch können auf einfache Weise die zuzuführenden Einstellströme in ihrer Grösse bzw. in ihrem gegenseitigen Verhältnis beeinflusst werden.

Aus diesem Grund ist es auch von Vorteil, wenn für mindestens eine der einzustellenden Zonen die Oberfläche des gleichrichtenden pn-Überganges des "Strominjektors", über die beim Zuführen von Einstellstrom praktisch alle Ladungsträger injiziert werden, die von der betreffenden einzustellenden Zone gesammelt werden, grösser als für eine oder mehrere andere der einzustellenden Zonen ist.

Im Zusammenhang mit der oben erwähnten Ausführungsform der erfindungsgemässen integrierten Halbleiterschaltung, bei der sich zwischen wenigstens zwei einzustellenden Zonen eine höher dotierte Oberflächenzone erstreckt, ist es weiters auch günstig wenn mindestens eine der einzustellenden Zonen an der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers praktisch völlig von der höher dotierten, zur Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp gehörenden Oberflächenzonen umgeben ist.

Es ist hier auch in vorteilhafter Weise möglich, dass mindestens eine der einzustellenden Zonen an die höher dotierte, zur Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp gehörende Oberflächenzone grenzt.

Schliesslich ist es hier ferner von Vorteil, wenn die höher dotierte, zur Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp gehörende Oberflächenzone sich von der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers her in der Halbleiterschicht, die einen Teil des "Strominjektors" bildet und quer zu deren Schichtrichtung wenigstens bis praktisch durch die Halbleiterschicht hindurch erstreckt.

Abschliessend sei noch erwähnt, dass in der DE-OS 2021824 Halbleiterschaltungen mit Strominjektoren beschrieben sind, wobei jedoch ein andersartiger Aufbau, insbesondere mit lateraler Struktur, vorliegt, und dass in der DE-OS 2027127 bzw. in IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 14, Nr. 5, Oktober 1971, S. 1422-1423, schaltbare integrierte Stromquellen beschrieben sind, die aus lateralen Transistoren bestehen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch weiter erläutet. Es zeigen die Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil einer ersten integrierten Halbleiterschaltung ; Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch diese integrierte Halbleiterschaltung gemäss der Linie 11 - 11 in Fig. l ; Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild der integrierten Halbleiterschaltung nach den Fig. 1 und 2 ; Fig. 4 ein Schaltbild einer Gatterschaltung ; Fig. 5 schematisch einen Querschnitt durch die integrierte Halbleiterschaltung nach den Fig. 1 und 2 gemäss der Linie V-V in Fig. l ; Fig. 6 schematisch einen Querschnitt durch einen Teil einer zweiten integrierten Halbleiterschaltung ; Fig. 7 ein Schaltbild eines Teils einer dritten integrierten Halbleiterschaltung ;

Fig. 8 einen schematischen Querschnitt durch diesen Teil ; Fig. 9 schematisch einen Querschnitt durch eine vierte integrierte Halbleiterschaltung ; Fig. 10 ein zu dieser integrierten Halbleiterschaltung gemäss Fig. 9 gehöriges Schaltbild ; Fig. 11 ein Schaltbild einer fünften integrierten Halbleiterschaltung ; Fig. 12 das Prinzip einer modifizierten integrierten Halbleiterschaltung ; Fig. i3 schematisch einen Querschnitt durch denjenigen Teil der fünften integrierten Halbleiterschaltung, von dem das zugehörige Schaltbild in Fig. 11 dargestellt ist ; Fig. 14 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil einer weiteren integrierten Halbleiterschaltung ; Fig. 15 schematisch einen Querschnitt durch diese integrierte Halbleiterschaltung gemäss der Linie XV-XV in Fig. 14 ;

Fig. 16 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil einer andern integrierten Halbleiterschaltung ; Fig. 17 schematisch einen Querschnitt durch diese integrierte Halbleiterschaltung gemäss der Linie XVII-XVII in Fig. 16 ; Fig. 18 schematisch einen Querschnitt durch noch eine andere integrierte Halbleiterschaltung ; Fig. 19 ein Schaltbild, das zu einer weiteren integrierten Halbleiterschaltung gehört ; Fig. 20 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil dieser Halbleiterschaltung ; Fig. 21 ein zu einer andern integrierten Halbleiterschaltung nach der Erfindung gehöriges Schaltbild ; Fig. 22 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil dieser Halbleiterschaltung ; und die Fig. 23 schematisch einen Querschnitt durch diesen Teil gemäss der Linie XXIII-XXIII in Fig. 22.

In der nachstehenden Beschreibung werden ausser integrierten Halbleiterschaltungen mit verti- kalen "Strominjektoren" gemäss der Erfindung der Einfachheit bzw. des besseren Verständnisses
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beschriebene Massnahmen bzw. Effekte in analoger Weise ohne Schwierigkeiten auf die Halbleiterschaltungen mit vertikalen"Strominjektor"strukturen angewendet werden können bzw. Gültigkeit haben.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil einer integrierten Halbleiterschaltung. Diese integrierte Halbleiterschaltung enthält mehrere Halbleiterschaltungselemente, in diesem Fall Transistoren, deren Basiszonen mit den Bezugsziffern bis bis 10-- bezeichnet sind. Diese Transistoren sind nebeneinander auf einer Seite eines diesen Halbleiterschaltungselementen gemeinsamen Halbleiterkörpers --12-angebracht, der grösstenteils aus Halbleitermaterial besteht und auf der Seite der Halbleiteroberfläche --11-- eine Isolierschicht --13-- aufweist, auf der sich ein auf dieser Seite des Halbleiterkörpers --12-- vorhandenes Muster von Leiterbahnen --14-- erstreckt. Die Leiterbahnen --14-- sind durch Öffnungen in der Isolierschicht --13--, die in Fig.

1 mit strichlierten Linien angedeutet sind, mit den in diesen Öffnungen an die Halbleiteroberfläche --11-- tretenden Teilen der Halbleiterschaltungselemente verbunden. Diese Leiterbahnen --14-- dienen auf diese Weise als elektrische Anschlüsse der Transistoren.

Der Halbleiterkörper --12-- ist ferner mit in Fig. 1 schematisch angedeuteten Anschlüssen - 15 und 16-- zum Anschliessen der positiven und negativen Klemmen einer Quelle --17-- versehen, welche einem oder mehreren der Halbleiterschaltungselemente den Einstellstrom zuführt. Der Halblei- terkörper --12-- ist mit einem "Strominjektor" versehen, der durch eine Mehrschichtenstruktur mit in diesem Fall drei aufeinanderfolgenden, durch gleichrichtende Übergänge --18 und 19-- voneinander getrennten Schichten--20, 21 und 5-- gebildet wird.

Die erste Schicht oder Injektionsschicht

- ist durch mindestens einen gleichrichtenden Übergang, nämlich den gleichrichtenden Übergang --18--, von den einzustellenden Halbleiterschaltungselementen getrennt. Die zweite oder Zwi- schenschicht --21-- des "Strominjektors" ist eine Halbleiterschicht, die mit der ersten und der dritten Schicht --20 bzw. 5-- die gleichrichtenden Übergänge-18 bzw. 19-bildet. Die Injektionsschicht --20-- weist einen Anschluss --15-- für die eine Klemme der Quelle --17--. auf, wogegen die Zwischenschicht --21-- einen Anschluss --16-- für die andere Klemme'der Quelle --17-- auf- weist.

Mit Hilfe dieser Quelle --17-- wird der gleichrichtende Übergang --18-- zwischen der Injektionsschicht --20-- und der Zwischenschicht --21-- in Durchlassrichtung gepolt, wobei Ladungsträger aus der Injektionsschicht --20-- in die Zwischenschicht --21-- injiziert werden, die von der an die Zwischenschicht --21-- grenzenden dritten Schicht --5-- des "Strominjektors" gesammelt werden. Diese dritte Schicht --5-- wird daher nachfolgend als "sammelnde" Schicht bezeichnet.

Die dritte Schicht --5-- des "Strominjektors" bildet zugleich die einzustellende Basiszone eines der Transistoren, u. zw. des Dreischichtentransistors--33, 5, 21--. Diese einzustellende Basiszone - ist durch mindestens zwei gleichrichtende Übergänge, u. zw. die pn-Übergänge --18 und 19--, von der Injektionsschicht --20-- und somit auch von dem mit dieser verbundenen Quellenan- schluss --15-- getrennt und saugt über den die dritte Zone --5-- begrenzenden pn-Übergang - Ladungsträger aus der Zwischenschicht --21-- des "Strominjektors" ab, die den gewünschten Einstellstrom für die Basis liefern. Dabei ist diese Basiszone --5-- weiters mit einer der Leiterbahnen --14-- des Leitungsmusters verbunden, über welche Verbindung z.

B. elektrische Signale zu- und bzw. oder abgeführt werden können.

In der vorliegenden integrierten Halbleiterschaltung werden die Einstellströme den übrigen Basiszonen --1 bis 4 und 6 bis 10-- auf ähnliche Weise wie der Basiszone --5-- mit Hilfe der Injektionsschicht --20-- und der Zwischenschicht --21-- zugeführt. So bilden z. B. die Schichten - -20, 21 und 10-- einen "Strominjektor" zum Zuführen eines Einstellstroms zur Basiszone --10-eines Dreischichtentransistors --36, 10, 21--. Auch diese einzustellende Basiszone --10-- ist durch zwei gleichrichtende Übergänge, u. zw. die gleichrichtenden Übergänge --38 und 18--, von der Injektionsschicht --20-- und dem mit dieser verbundenen einen Quellenanschluss --15-- getrennt.

Ferner sammelt diese Basiszone --10-- Ladungsträger aus der Zwischenschicht --21-- des "Strominjektors" über den gleichrichtenden Übergang --38--, wobei die Zwischenschicht --21-- zugleich eine Zone des Halbleiterschaltungselementes, in diesem Fall eine der äusseren Zonen des Dreischichtentransistors, bildet.

Die einzustellende Basiszone --10-- des Transistors --36, 10, 21-- ist mit einem weiteren Dreischichtentransistor --37. 10, 21-- verbunden. Diese Verbindung ist im Inneren des Halbleiter- körpers --12-- dadurch hergestellt, dass die Basiszone --10-- eine den beiden Transistoren gemeinsame Basiszone bildet. Ausserdem ist die Basiszone --10-- noch mit einer der Leiterbahnen --14-verbunden, welche Leiterbahn von der Basiszone --10-- zum Dreischichtentransistor --33, 5, 21-führt.

Die Injektionsschicht --20-- ist eine Halbleiterschicht vom gleichen, ersten Leitfähigkeitstyp wie jenem der Zonen bzw. Schichten-l bis 10-, die je eine dritte oder sammelnde Schicht des "Strominjektors" bilden. Diese Schichten-l bis 10 und 20-- erstrecken sich nebeneinander auf derjenigen Seite des Halbleiterkörpers, auf der sich das Leiterbahnenmuster befindet, in derselben Schicht --21-- vom zweiten zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp und sind im Halbleiter-
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--12-- vonschicht --20--, über den gleichrichtenden Übergang --18-- in die Zwischenschicht --21-- injiziert werden.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Teil der integrierten Halbleiterschaltung bildet ein MeisterSklave-Flip-Flop ("Master-Slave-Flip-Flop") nach dem elektrischen Schaltbild in Fig. 3. Dieses FlipFlop enthält 16 Transistoren --T 22 bis T 37 --, die zu acht NOR-Gattern mit je zwei Eingängen gehören. Die Kollektoren dieser Transistoren --T22 bis T37 -- sind in den Fig. 1 und 2 mit den entsprechenden Bezugsziffern --22 bis 37-- bezeichnet. Die Basiszonen dieser Transistoren sind die Zonen--1 bis 10--, wobei die Zonen-l, 3,4, 6,7 und 10-- je eine zwei Transistoren ge-

meinsame Basiszone bilden. Die Emitter der Transistoren sind alle miteinander verbunden. Sie werden durch die gemeinsame Emitterzone --21-- gebildet, die zugleich die Zwischenschicht des "Strominjektors"bildet.

Der"Strominjektor"mit seinen einzustellenden Zonen --1 bis 10-- ist in
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einen elektrischen Eingang --IN--, einen elektrischen Ausgang-Q--und Taktimpulsanschlüsse --CPM-- ("Master") und --CPS-- ("Slave"), wobei die entsprechenden Leiterbahnen --14-- in Fig. 1 auf gleiche Weise angedeutet sind.

Der Transistor ---T 37 -- in Fig. 3 gehört eigentlich nicht zum Flip-Flop. Tatsächlich bildet der Kollektor des Transistors --T 34 -- einen Ausgang des Flip-Flops, und der Transistor - gehört zu einer mit diesem Ausgang des Flip-Flops verbundenen weiteren Torschaltung.

Anderseits fehlt in der gezeigten integrierten Halbleiterschaltung am Eingang der wohl zum FlipFlop gehörige, in Fig. 3 strichliert dargestellte Transistor--T'y-, der zusammen mit dem Transi- stop-zein NOR-Eingangsgatter des Flip-Flops bildet. Die Tatsache, dass in der integrierten Form gerade die Transistoren bis 22 bis T37 -- als Baueinheit zusammengefügt sind, ist auf die angegebene Verbindung zwischen der Basis des Transistors --T36 -- und der Basis des Transistors
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als zusätzliche Kollektorzone --37-- in der Basiszone --10-- des Transistors --T 36 -- erhalten werden, wodurch weniger Halbleiteroberfläche benötigt wird.

Aus demselben Grund ist es meistens auch günstiger, den Transistor --T37 -- zusammen mit dem dem Flip-Flop direkt vorangehenden Teil der Schaltung, z. B. einem vorangehenden Flip-Flop, auszuführen.

Die Anwendung derartiger Mehrkollektortransistoren mit einer, zwei oder mehreren gesonderten Kollektoren gemeinsamen Basiszone bringt eine erhebliche Vereinfachung der integrierten Halbleiterschaltung mit sich, unter anderem weil für einen Mehrkollektortransistor mit z. B. drei Kollektoren an der Halbleiteroberfläche viel weniger Platz benötigt wird als für drei gesonderte Transistoren.

Ferner ist die Zahl der benötigten Anschlüsse für einen Mehrkollektortransistor wesentlich geringer als jene der Anschlüsse für eine äquivalente Anzahl gesonderter Transistoren, wodurch das Verdrahtungsmuster bei Mehrkollektortransistoren einfacher ist.

Das beschriebene Flip-Flop ist eine besonders gedrängte integrierte Schaltung, was unter anderem darauf zurückzuführen ist, dass der angewendete"Strominjektor"sehr eng mit den einzustellenden Halbleiterschaltungselementen verbunden ist. Für den"Strominjektor"werden ausser
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zw.tionsschicht --20--, und ein zusätzlicher gleichrichtender Übergang, u. zw. der pn-Übergang - -18--, benötigt. Die übrigen Schichten des"Strominjektors"fallen mit den bereits für die Halbleiterschaltungselemente selbst benötigten Halbleiterschichten zusammen. Ferner können, wie in Fig. 1 dargestellt ist, die Anschlüsse --15 und 16--an der Injektionsschicht --20-- und der Zwischen-
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tels einer Leiterbahn zugeführt.

Auch kann, wie in Fig. 2 mit dem Anschluss --16-- schematisch dargestellt ist, im vorliegenden Beispiel für den Anschluss der Zwischenschicht --21-- die dazu leichter zugängliche Oberfläche --39-- benutzt werden, die sich auf der der erwähnten Oberfläche - gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers befindet.

Die Einfachheit und Kompaktheit der integrierten Halbleiterschaltung werden weiters dadurch erheblich gefördert, dass der"Strominjektor"nicht nur die Einstellströme für die Basiszonen der Transistoren, sondern auch die für diese Transistoren benötigten Emitter-Kollektor-Hauptströme liefert. So ist die Basiszone --5-- über eine Leiterbahn --14-- auch mit der Kollektorzone --29-verbunden. Die Transistoren und 29 und T 33 -- bilden eine gleichstromgekoppelte Kaskade.

Ist der Transistor --T29 -- leitend, so fliesst der vom "Strominjektor" der Basiszone --5-- gelieferte Einstellstrom wenigstens zu einem wesentlichen Teil über die erwähnte Leiterbahn --14-- als Hauptund Speisestrom durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors --T 29 --. Auf diese Weise werden alle für das Flip-Flop benötigten Einstellströme mittels einer einzigen angeschlossenen Quelle - erhalten.

In diesem Zusammenhang sei weiters bemerkt, dass auch dank der Tatsache, dass vom "Strom- injektor" Einstellströme zugeführt werden, die üblichen Belastungsimpedanzen in den Emitter-Kol-

lektorkreisen der Transistoren überflüssig sind. Auch dadurch wird im allgemeinen eine erhebliche Platzeinsparung erzielt.

Ein anderer wichtiger Aspekt besteht darin, dass eine Vielzahl von Transistoren in die Schaltung aufgenommen ist, deren Emitter direkt miteinander verbunden sind. Diese miteinander verbundenen Emitter können als eine gemeinsame Emitterzone --21-- ausgebildet werden, wobei die für Transistoren an sich übliche doppeltdiffundierte Dreischichtenstruktur in umgekehrter Richtung benutzt wird. Die kleinste Zone wirkt als eine an der Oberfläche liegende Kollektorzone, die, auf die Oberfläche --11-- gesehen, völlig auf der Basiszone liegt und im Halbleiterkörper von der Basiszone umgeben ist. Dieses Basiszone ist eine Oberflächenzone, die rings um den Kollektor an die Oberfläche --11-- grenzt und die sich von dieser Oberfläche her in der zugleich als Emitter wirkenden Zwischenschicht --21-- erstreckt.

An sich weist eine auf diese Weise verwendete Transistorstruktur (inverser Betrieb) einen niedrigeren Stromverstärkungsfaktor ss als die übliche nichtinverse Transistorstruktur auf. Für viele Schaltungen ist dieser niedrigere Stromverstärkungsfaktor ss unbedenklich, und die Anwendung einer gemeinsamen Emitterzone führt in Verbindung mit dem "Strominjektor"zu einem sehr einfachen Aufbau der integrierten Halbleiterschaltung, wobei unter anderem kein Raum für Trennzonen zur elektrischen Isolierung der Transistoren benötigt und die Herstellung beträchtlich vereinfacht wird. Ausserdem werden nachstehend noch einige Massnahmen zur Steigerung des Stromverstärkungsfaktors ss der inversen Transistorstruktur angegeben.

Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass das beschriebene Flip-Flop völlig mit einer einzigen angeschlossenen Quelle --17-- betrieben wird. Dies bedeutet auch, dass im Betrieb alle Spannungen in der Schaltung innerhalb des Bereiches liegen, der durch den von der Quelle --17-- an die Anschlüsse --15 und 16-- abgegebenen Potentialunterschied bestimmt wird. Dieser Potentialunterschied liegt in der Durchlassrichtung am pn-Übergang --18-- zwischen der Injektionsschicht --20-und der Zwischenschicht -- 21--. Die dadurch in die Zwischenschicht --21-- injizierten Ladungsträger, die in dieser Schicht Minoritätsladungsträger sind, können von einem den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Injektionsschicht --20-- aufweisenden Gebiet, z.

B. der Zone --5--, gesammelt werden, vorausgesetzt, dass der Abstand zwischen der Schicht --20-- und der Zone --5-- nicht zu gross ist und in der Praxis in der Grössenordnung einer Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger in der Zwischenschicht --21-- liegt. Eine derartige Stromübertragung von der Injektionsschicht - auf die einzustellende Zone --5-- kann stattfinden, wenn der gleichrichtende Übergang --19- zwischen der einzustellenden Zone --5-- und der Zwischenschicht --21-- in Sperrichtung vorgespannt ist, was z. B. dadurch bewirkt werden kann, dass die einzustellende Zone --5-- über eine Leiterbahn --14-- mit einem Punkt geeigneten Potentials verbunden wird. In der Schaltung muss dann eine zweite Spannungsquelle verwendet werden.

Bekanntlich braucht ein gleichrichtender Übergang nicht notwendigerweise in der Sperrichtung vorgespannt zu sein, um Ladungsträger sammeln zu können. Die abgesaugten Ladungsträger können eine Potentialänderung der Basiszone --5-- herbeiführen, wodurch auch am gleichrichtenden Übergang --19-- eine Spannung in der Durchlassrichtung liegt. Wenn diese Durchlassspannung genügend gross wird, tritt eine Injektion von Ladungsträgern über den gleichrichtenden Übergang --19-- auf, wodurch über diesen gleichrichtenden Übergang ein Strom in einer Richtung fliesst, die derjenigen des durch die Sammlung von Ladungsträgern über diesen gleichrichtenden Übergang fliessenden Stromes entgegengesetzt ist.

Das Potential der Basiszone --5-- stellt sich derart ein, dass der Unterschied dieser beiden Ströme gleich dem zum Betreiben des Transistors --33, 5, 21-- benötigten Basiseinstellstrom, gegebenenfalls zuzüglich des über einen Anschluss an die Basiszone --5-- abflie- ssenden Stromes, ist. In diesem stationären Zustand liegt das Potential der Basiszone --5-- im allgemeinen zwischen den Potentialen der Anschlüsse --15 und 16--.

Wenn der gleichrichtende Übergang --19-- in Sperrichtung vorgespannt ist, wird der Drei- schichtentransistor --33, 5, 21-- mit der Zone --33-- als Emitter der Zone --5-- als Basis und der Schicht --21-- als Kollektor verwendet, wobei der Basiseinstellstrom völlig oder teilweise vom"Strominjektor"geliefert wird. Acuh wenn am gleichrichtenden Übergang --19-- eine Spannung in der Durchlassrichtung liegt, kann die Schicht --21-- als Kollektor des Dreischichtentransistors - -33, 5, 21-- benutzt werden, wenn nämlich der gleichrichtende Übergang --40-- zwischen der Zone --33-- und der Zone --5-- genügend stark in Durchlassrichtung vorgespannt wird.

Es ist

aber wichtiger, dass, wenn der gleichrichtende Übergang --19-- in Durchlassrichtung gepolt wird, die Zwischenschicht --21--, wie im vorliegenden Beispiel, als Emitter des Transistors--21, 5, 33-- dienen kann, was nachstehend näher erläutert wird.

Im vorliegenden Fall ist mit dem lateral ausgeführten "Strominjektor"--20, 21, 5-- der gemeinsame Halbleiterkörper --12-- ein n-leitender Halbleiterkörper, der die Zwischenschicht-21- des"Strominjektors"bildet, wobei die Zwischenschicht --21-- ein niederohmiges n-leitendes Substrat --21a-- aufweist,

auf dem eine hochohmige n-leitende Oberlächenschicht --31b-- angebracht
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--21a-- abgewendete Oberfläche --11-- der Oberflächenschicht --21b--.tionsschicht --20-- und die Basiszonen --1 bis 10--werden gleichzeitig und mit derselben Dotierungskonzentration als p-leitende Oberflächenzonen in der in diesem Fall epitaktischen Oberflächen- schicht --21b-- angebracht. Infolge dieser verhältnismässig einfachen Herstellungstechnologie sind die Dotierungskonzentrationen und die Potentialgradienten derselben in der Nähe der pn-Übergän- ge --18 und 19-- einander praktisch gleich.

Diese Gleichheit der beiden pn-Übergänge --18 und 19-- scheint die Anwendung der Zwischenschicht --21-- als Emitter des npn-Transistors --21, 5, 33-- auszuschliessen. Der pn-Übergang --18-- bildet nämlich den injizierenden pn-Übergang des "Strominjektors", wodurch an diesem pn-Übergang der Strom in Durchlassrichtung mit Rücksicht auf einen angemessenen Wirkungsgrad möglichst aus Löchern bestehen muss, wogegen aus diesem Grund am pn-Übergang-19-- ;

der den Emitter-Basis-Übergang des Transistors bildet, der Strom in Durchlassrichtung möglichst aus Elektronen bestehen muss, d. h. da die epitaktische Schicht --21b-- die zwischen schict des "Strominjektors" bildet, muss die Dotierungskonzentration niedrig sein, während für diese epitaktische Schicht als Emitter des Transistors gerade eine hohe Dotierungskonzentration erwünscht ist.

Um nun die Zwischenschicht --21-- des "Strominjektors" dennoch als Emitter des Transistors verwenden zu können, wird die Tatsache benutzt, dass das Verhältnis zwischen dem Elektronenund dem Löcherstrom bei einem injizierenden pn-Übergang nicht nur von den mit den Dotierungskonzentrationen und der Spannung an diesem pn-Übergang gegebenen Minoritätsladungsträgerkonzentrationen zu beiden Seiten dieses pn-Überganges abhängig ist, sondern eigentlich durch den Gradienten dieser Minoritätsladungsträgerkonzentration bestimmt wird.

Diese Konzentrationsgradienten sind unter anderem vom Vorhandensein eines sammelnden gleichrichtenden Überganges, wie des Basis-Kollektor-Überganges --40--, und vom Abstand dieses Überganges --40-- vom injizierenden pn-Übergang --19-- abhängig , In der Nähe des sammelnden gleichrichtenden Überganges --40-ist, je nach der Vorspannung dieses Überganges, die Minoritätsladungsträgerkonzentration in der Basiszone --5-- infolge der absaugenden Wirkung dieses Überganges --40-- gering. Wenn der Abstand zwischen den Übrgängen --40 und 19-- kleiner ist als eine oder einige Diffusionslängen der Minoritätsladungsträger in der Basiszone --5--,

ergibt die absaugende Wirkung des gleichrichtenden Überganges --40-- eine Vergrösserung des Gradienten der Minoritätsladungsträgerkonzentration. Dieser Effekt kann auch als eine Verkürzung der effektiven Weglänge der Minoritätsladungsträger in der Basiszone --5-- beschrieben werden. Durch passende Wahl der Spannung am gleichrich-
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Emitter verhältnismässig niedrigen Dotierungskonzentration der Zwischenschicht --21--, grösstenteils aus Elektronen besteht. Die verkürzte effektive Weglänge der Elektronen in der Basiszone --5-- muss kleiner als jene der Löcher in der Zwischenschicht --21-- sein.

Wie bereits erwähnt wurde, ist das betreffende Flip-Flop aus einer Anzahl von NOR-Gattern aufgebaut, die aus Transistoren bestehen, deren Emitter-Kollektor-Strecken zueinander parallel geschaltet sind. Fig. 4 zeigt eine derartige NOR-Gatterschaltung, die aus zwei oder mehr Gattertran-
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impedanz dieser Transistoren bildet.

In vielen Schaltungen werden zwischen dem Punkt --C-- und Masse mehr als zwei Gatter-
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40 und T, --mitss der verwendeten Transistoren begrenzt.

Aus Obenstehendem geht hervor, dass in derartigen Schaltungen neben Transistoren, die leitend sind und deren Emitter-Basis-Spannung oberhalb der Schwellwertspannung liegt, nichtleitende Transistoren vorhanden sind, deren Emitter-Basis-Strecke praktisch kurzgeschlossen ist. Dies bedeutet, dass in der integrierten Halbleiterschaltung der in Fig. 1 gezeigten Art leicht eine Streutransistorwirkung zwischen den unterschiedlichen Basiszonen, z. B. den Basiszonen--4 und 5--, auftreten kann, wenn der Abstand zwischen diesen Zonen nicht zu gross ist. In diesem Zusammenhang erstreckt sich zwischen den beiden einzustellenden Basiszonen --4 und 5-- eine zur Zwischen- schicht --21-- gehörige und somit ebenfalls n-leitende Oberflächenzone --21c--, die höher als die Basiszonen --4 und 5-- dotiert ist (vgl. Fig. 5).

Vorzugsweise erstreckt sich die Oberflächenzone --21c-- von der Oberfläche her mindestens bis auf die gleiche Tiefe im Halbleiterkörper wie die Basiszonen --4 und 5--. Aus Raumersparniserwägungen grenzt diese höher dotierte Oberflächenzone --21c-- direkt an die elektrisch voneinander zu trennenden Basiszonen. Auch wenn diese n+-leitende Zone -21c-- in einiger Entfernung von den voneinander zu trennenden Basiszonen liegt, wird doch die etwaige parasitäre Transistorwirkung effektiv unterdrückt.

Im vorliegenden Fall befindet sich die Oberflächenzone --21c-- nicht nur zwischen den voneinander zu trennenden Basiszonen --1 bis 10--, sondern ist jede der Basiszonen --1 bis 10-an der Halbleiteroberfläche --11-- praktisch völlig von einem Teil der Injektionsschicht --20-- und der höher dotierten Zone --21c-- zusammen umgeben. Jede der Basiszonen ist auf drei Seiten von einem U-förmigen Teil der Zone --21c-- umgeben. Aus dem Querschnitt gemäss Fig. 5 ist ersichtlich, dass an der Halbleiteroberfläche --11-- zu beiden Seiten der Injektionsschicht --20-- zwischen
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den niederohmigen U-förmigen Teilen der zone --21c-- und dem angrenzenden hochohmigen Teil --21b- der Zwischenschicht gebildeten n+-n-Übergang --44-- noch ein kleiner Abstand vorhanden ist.

Durch diese Anordnung wird erreicht, dass sich jede der Basiszonen --1 bis 10-- in einem verhältnsmässig kleinen n-leitenden Gebiet erstreckt oder wenigstens an ein solches Gebiet grenzt, das, insofern es an n-leitendes Material grenzt, praktisch völlig zwischen dem n-n-Übergang --44-- und dem n+-n-Übergang --45--zwishen dem Substrat --21a-- und der epitaktischen Schicht --21b-- eingeschlossen ist.

Diese n-n-Übergänge bilden eine Sperre für die in der epitaktischen Schicht --21b-- vorhandenen Löcher, wodurch die in einen derartigen umschlossenen Teil

von der Injektionsschicht --20-- oder der Basiszone --5-- injizierten Löcher weniger leicht zu den weiter von den pn-Übergängen --18 und 19-- entfernten Teilen der n-leitenden Zwischenschicht - abfliessen. Diese Vergrösserung der effektiven Weglänge von Löchern in dem an die Basiszone - grenzenden Teil der epitaktischen Schicht --21b-- hat, ebenso wie die vorerwähnte Verkürzung der effektiven Weglänge der Elektronen in der Basiszone, also auf der andern Seite des pn-Überganges --19--, eine Erhöhung des Stromverstärkungsfaktors ss des Dreischichtentransistors --21, 5, 33-- zur Folge.

Im Zusammenhang damit ist das an die Basiszone --5-- grenzende n-leitende Gebiet --21-- vorzugsweise möglichst vollständig umschlossen. Ferner ist dieses Gebiet
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ausserdem den Vorteil, dass die Injektionsschicht --20-- die Ladungsträger im wesentlichen in seitlicher Richtung längs der Halbleiteroberfläche --11-- injiziert. Wenn die Dicke dieser Basiszonen bzw. der Injektionsschicht geringer als jene der Oberflächenschicht --21b-- ist, reicht die n-lei- tende Oberflächenzone --21c-- vorzugsweise bis zum oder bis in das Substrat --21a--.

Obwohl kleine Abstände in der Umschliessung einen verhältnismässig geringen ungünstigen Effekt ergeben, grenzt die n+-leitende Oberflächenzone --21c-- an der Oberfläche --11-- vorzugsweise direkt an die Injektionsschicht--20-. Das Vorhandensein der in Fig. 5 ersichtlichen Abstände zu beiden Seiten der Injektionsschicht --20-- findet seinen Grund eher in der Herstellungsweise der integrierten Halbleiterschaltung als in der Absicht, den beschriebenen Effekt zufolge der nur teilweisen Umschliessung herbeizuführen.

Je nach der Herstellungsweise können durch Oberflächenrekombination herbeigeführte Verluste eine mehr oder weniger grosse Rolle spielen. Wenn die Eigenschaften der Halbleiteroberfläche--11- und des Überganges zwischen dieser Halbleiteroberfläche und der Isolierschicht --13-- derartig
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bildet, der Stromverstärkungsfaktor eines Transistors dadurch erhöht werden, dass wenigstens in dem an die Halbleiteroberfläche grenzenden Teil der einzustellenden Basiszone ein Gradient in der Dotierungskonzentration vorgesehen wird, wobei die Konzentration in einer Richtung senkrecht zur Halbleiteroberfläche von dieser Halbleiteroberfläche weg abnimmt. Das sich ergebende Driftfeld verhindert dann, dass die Minoritätsladungsträger an die Halbleiteroberfläche gelangen.

Wenn die Oberflächenzone --21c-- nicht direkt an die Basiszone grenzt, sondern das dazwischenliegende Gebiet --21b-- bis zur Halbleiteroberfläche reicht, ist aus demselben Grund ein entsprechender Konzentrationsgradient in der an die Halbleiteroberfläche grenzenden Schicht des Gebietes --21b-erwünscht. Ein derartiger Gradient im Gebiet--21b-kann z. B. einfach zugleich mit dem Anbringen der meistens diffundierten Kollektorzone --33-- erhalten werden.

Die Injektionsschicht --20-- weist die Form einer bandförmigen Oberflächenzone auf, und längs dieser bandförmigen Oberflächenzone liegen zu beiden Seiten mehrere von ihr getrennt einzustellende Basiszonen bis bis 10-- nebeneinander. Mit derselben Injektionsschicht --20-- kann auf diese Weise eine Vielzahl einzustellender Zonen einen Einstellstrom zugeführt erhalten. Der Reihenwiderstand einer derartigen langgestreckten Injektionsschicht --20-- kann mit Hilfe einer ununterbrochenen oder unterbrochenen Leiterbahn --46-- herabgesetzt werden.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine andere integrierte Halbleiterschaltung. Der gemeinsame Halbleiterkörper --60-- enthält einen "Strominjektor" mit fünf aufeinanderfolgenden Schichten --61, 62a, 63,62b, 64--, die durch gleichrichtende Übergänge --65, 66,67 und 68-voneinander getrennt sind. Wie vorstehend bereits beschrieben wurde, kann die dritte Schicht --63-- des "Strominjektors" durch Injektion von Ladungsträgern aus der Injektionsschicht --61-- ein Potential annehmen, bei dem der gleichrichtende Übergang --6-- und auch der gleichrichtende Übergang --67-- in Durchlassrichtung gepolt werden.

Dies bedeutet, dass die zweite oder Zwischenschicht --62a-Ladungsträger in die dritte Schicht --63-- injizieren kann, die von der vierten Schicht --62b-- gesammelt werden können, und dass die dritte Schicht --63-- ihrerseits Ladungsträger in die vierte Schicht --62b-- injizieren kann, die aus dieser vierten Schicht --62b--, wenn eine fünfte Schicht - vorhanden ist, von dieser Schicht --64-- über den diese Schicht --64-- begrenzenden

gleichrichtenden Übergang --68-- gesammelt werden können. Gemäss Fig. 6 bildet die fünfte Schicht - -64-- des "Strominjektors" zugleich die einzustellende Basiszone eines Bipolartransistors, der z. B. durch die Schichten --69, 64 und 70-- gebildet werden kann.

Die erwähnten Schichten des"Strominjektors"und des Transistors können z. B. in einer dünnen Halbleiterschicht angebracht sein, die sich auf einem isolierenden Substrat befindet, wobei sich die fünf Schichten des"Strominjektors"z. B. über die ganze Dicke dieser Halbleiterschicht erstrecken. Bei der dargestellten Halbleiterschaltung bilden die Zwischenschicht --62a-- und die vierte Schicht --62b-- im Halbleiterkörper ein zusammenhängendes Gebiet vom gleichen Leitfähigkeitstyp.

Die übrigen Teile dieses Gebietes sind in Fig. 6 mit --62c bis 62f-bezeichnet. Dieses Gebiet gehört wenigstens grösstenteils zu einer epitaktischen Schicht --62-- von einem ersten Leitfähigkeitstyp, die auf einem Halbleitersubstrat --71-- vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp angebracht ist, wobei das erwähnte (nachstehend als Insel bezeichnete) Gebiet mit Hilfe von Trennzonen --72-- vom zweiten zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp von den übrigen Teilen der epitaktischen Schicht --62-- getrennt ist. Die Insel besitzt eine vergrabene Schicht --62f-- vom ersten Leitfähigkeitstyp mit einer Dotierungskonzentration, die höher als die ursprüngliche Konzentration der epitaktischen Schicht --62-- ist.

Diese vergrabene Schicht --62f-befindet sich an und in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat --71-- und der epitaktischen Schicht --62--. Die Schichten --61, 63 und 64-- des "Strominjektors" sind Oberflächenzonen, die von der Oberfläche --73-- bis zur vergrabenen Schicht --62f-- reichen. Dadurch ist die Diffusionsspannung an denjenigen Teilen der pn-Übergänge zwischen der Injektionsschicht --61- und der dritten Schicht --63-- einerseits und der Insel anderseits, die zur Oberfläche - praktisch parallel sind, grösser als diejenige der seitlichen Teile --65, 66 und 67-- dieser pn-Übergänge.

Demzufolge erfolgt die Injektion der Ladungsträger durch die Schichten --61 und 63-- vorzugsweise in seitlicher Richtung praktisch parallel zur Oberfläche --73--. Ausserdem sind die Schichten --62a und 62b--, in die die Ladungsträger injiziert werden, sehr schmal, so dass, wie bereits beschrieben wurde, verhältnismässig wenig injizierte Ladungsträger in der Insel verlo- rengehen.

Auch in dieser Halbleiterschaltung sind ein"Strominjektor"und ein Halbleiterschaltungsele- inent zusammen möglichst umschlossen, um das Abfliessen von Minoritätsladungsträgern in seitlicher Richtung zu beschränken. An die Injektionsschicht --61-- grenzt eine niederohmige Zone --62e--, die zur Insel gehört. Die niederohmige Zone --62e-- dient dazu, die Injektion von Ladungsträgern durch die Injektionsschicht in seitlicher Richtung auf der von der einzustellenden Zone abgekehrten Seite der Injektionsschicht durch Erhöhung der Diffusionsspannung zu beschränken. Die niederohmige Zone --62e-- dient zugleich als Kontaktzone für den Anschluss --74-- der einen Klemme einer äusseren Quelle --75-- an die Zwischen schicht --62a-- des "Strominjektors".

Die gewünschte Umschliessung der einzustellenden Basiszone --64-- wird in diesem Fall mit Hilfe einer wenigstens teilweise in den Halbleiterkörper --60-- versenkten Isolierschicht --76-- erhalten, die sich von der Halbleiteroberfläche --73-- her in der Halbleiterschicht --62--, in der sich die einzustellenden Zonen befinden, erstreckt. Gemäss Fig. 6 erstreckt sich die Isolierschicht --76-- nur über einen Teil der Dicke der Halbleiterschicht --62--.

Diese versenkte Isolier- schicht --76-- umschliesst die Basiszone --64-- grösstenteils und schliesst möglichst an die dritte Schicht --63--, die Injektionsschicht --61-- oder die niederohmige Zone --62e-- an, je nachdem ob mittels der dritten Schicht --63-- und bzw. oder der Injektionsschicht --61-- mehreren nebeneinanderliegenden einzustellenden Zonen gleichzeitig oder lediglich der Basiszone --64-- ein Einstellstrom zugeführt wird.

Die Injektionsschicht --61-- ist mit einem schematisch dargestellten Anschluss --77-- für die andere Klemme der Quelle --75-- versehen. Ferner ist der dargestellte"Strominjektor"mit Steuermitteln zur Steuerung oder Einstellung des von der einzustellenden Basiszone --64-- zu empfangenden Einstellstroms versehen. Eine derartige Steuerung lässt sich z. B. mit Hilfe einer auf der Isolierschicht --78-- oberhalb der Zwischenschicht --62a-- und bzw. oder der vierten Schicht - anzubringenden isolierten Elektrode erhalten, deren Potential die Rekombination der Minoritätsladungsträger an der Oberfläche dieser Schichten beeinflusst.

Bei der vorliegenden integrierten Halbleiterschaltung ist eine andere Möglichkeit zur Steuerung des Einstellstroms angewendet, u. zw.

eine Steuerung, bei der der Strom der dritten Schicht --63-- des "Strominjektors" entzogen wird.

Diese dritte Schicht --63-- ist zu diesem Zweck mit einem leitenden Anschluss --79-- versehen.

Wenn die dritte Schicht z. B. über diesen Anschluss mit der vierten Schicht --62b-- oder der Zwi- schenschicht --62a-- kurzgeschlossen wird, ist die Spannung an den pn-Übergängen--66 und 67-- derart gering, dass die dritte Schicht --63-- wohl sammelt, aber keine oder nahezu keine Injektion aus der dritten Schicht --63-- auftritt, so dass die Basiszone --64-- keinen Einstellstrom empfängt.

Eine derartige Situation, in der ein oder mehrere Halbleiterschaltungselemente der Halbleiterschaltung keinen Einstellstrom vom"Strominjektor"empfangen, kann dauernd erwünscht sein, in welchem Fall der pn-Übergang --66-- und bzw. oder der pn-Übergang--67--einfach an der Oberfläche --73-- mittels einer leitenden Schicht kurzgeschlossen werden können. Der Einstellstrom für die Basiszone --64-- kann aber auch zeitweilig ein- oder ausgeschaltet werden, wenn z. B. zwischen den Anschlüssen --79 und 74-- ein elektronischer Schalter angebracht wird. Ein derartiger Schalter ist in Fig. 6 schematisch mit dem Transistor --80-- angegeben, dessen Basis-81-z.

B. von einem weiteren Teil der Halbleiterschaltung gesteuert werden kann und der sich einfach im Halbleiterkörper --60-- integrieren lässt. Über den Transistor --80-- kann selbstverständlich auch nur ein Teil des durch den "Strominjektor" fliessenden, als Einstellstrom verfügbaren Stroms abgeführt werden.

Die oben erwähnte Insel, die die Schichten des "Strominjektors" enthält, kann eine einer Anzahl Transistoren gemeinsame Emitterzone bilden. Der dargestellte Transistor ist dann ein Mehrkollektortransistor mit zwei Kollektoren --69 und 70--. Die Injektionsschicht --61-- ist z. B. bandförmig, wobei längs dieser bandförmigen Oberflächenzone mehrere im gezeigten Schnitt nicht sichtbare Basiszonen nebeneinander angeordnet sind. Eine oder mehrere dieser Basiszonen können mit der Injektionsschicht --61-- und der durch die Insel gebildeten Zwischenschicht, welche Schichten ihnen gemeinsam sind, z. B. einen Dreischichten-"Strominjektor"bilden.

Eine oder mehrere andere Basiszonen, unter ihnen die Zone --64--, bilden einen Teil eines Fünfschichten-"Strominjektors", indem sich zwischen der gemeinsamen Injektionsschicht --61-- und den betreffenden Basiszonen die Schicht --63-- erstreckt. Die Schicht --63-- kann diesen einzustellenden Basiszonen gemeinsam sein, kann aber auch aus gesonderten voneinander getrennten Teilen bestehen, so dass der Einstellstrom für jede dieser Basiszonen gesondert gesteuert werden kann.

Ausser der gezeigten Insel, in der der "Strominjektor" und ein oder mehrere Transistoren angebracht sind, kann die integrierte Halbleiterschaltung noch andere gegeneinander isolierte Inseln enthalten, in denen auf entsprechende Weise Halbleiterschaltungselemente angebracht sind.

Auch können sich in einer oder mehreren Inseln Halbleiterschaltungselemente befinden, die auf übliche Weise und ohne Anwendung eines "Strominjektors" Einstellstrom empfangen.

Ein grosser Teil der beschriebenen Torschaltung ist der, dass sie mit sehr niedrigen Strömen und Spannungen und somit mit geringer Verlustleistung betrieben werden kann. Die geringe Grösse dieser logischen Signalspannungen und bzw. oder-ströme bedeutet aber, dass bei Kombination mit Logikschaltungen anderer Art, z. B. TTL-oder MOST-Schaltungen, zu einer grösseren Schalteinheit die Signalgrösse angepasst werden muss. Eine derartige Anpassung kann besonders einfach mit Hilfe eines Umkehrtransistors oder eines als Emitterfolger geschalteten Transistors erzielt werden. So kann z. B. der Transistor --T37 -- in Fig. 3 ein zusätzlicher Umkehrtransistor sein, dessen Kollektor z.

B. über einen Widerstand mit einem Punkt verhältnismässig hohen positiven Potentials verbunden ist.

Die Spannungsänderungen am Ausgang --Q-- können dann erheblich grösser als die an dem eigentlichen Ausgang des Flip-Flops dem Kollektor des Transistors --T 34 -- sein. Der durch die Schichten --21, 10 und 37-- gebildete Transistor --T 37 -- (vgl. Fig. 2) kann auch mit der Oberflächenzone --37-- als Emitter und der Schicht --21-- als Kollektor verwendet werden. In diesem Fall bildet dieser Transistor einen Emitterfolger. Die Emitterzone --37-- kann z. B. über einen Widerstand zu einem Punkt verhältnismässig hohen negativen Potentials führen. Ein derartiger am Ausgang der Schaltung zu verwendender Emitterfolger ist in Fig. 7 durch den mit der Ausgangsklemme - verbundenen Transistor --T 70 -- dargestellt. Der Transistor-T--ist z.

B. einer der Transistoren einer Torschaltung oder ein hinzugefügter Umkehrtransistor, je nach dem gewünschten Ausgangssignal. In diesem Beispiel wird das logische Signal geringer Grösse nicht unmittelbar, sondern über die Emitter-Kollektor-Strecke eines zu den andern komplementären Transistors --T72--

der Basis des Ausgangstransistors-T n--zugeführt, wodurch mehr Spannung aufgenommen werden kann und die Gefahr eines Durchschlages geringer ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Ausgangssignal dem Kollektor --99-- des Transistors --T72-- entnommen wird, in welchem Fall der Transistor --T70 -- weggelassen werden kann.

Fig. 8 zeigt, wie die Schaltung nach Fig. 7 in die vorliegende integrierte Halbleiterschaltung aufgenommen werden kann. Der gemeinsame Halbleiterkörper weist ein niederohmiges n-leitendes Halbleitersubstrat --90-- mit einer hochohmigen n-leitenden Oberflächenschicht --91-- auf, in der eine Anzahl p-leitender Oberflächenzonen angebracht sind, die bis zur Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat --90-- und der Oberflächenschicht --91-- reichen. Der Halbleiterkörper ist mit einem "strominjektor"mit einer p-leitenden Injektionsschicht --92--, einer n-leitenden, durch das Halbleitersubstrat --90-- und die Oberflächenschicht --91-- gebildeten Zwischenschicht und zwei p-leitenden einzustellenden Zonen, u. zw. der Emitterzone --93-- des Transistors
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Transistors-Ty,--, versehen.

Dieser"Strominjektor"iststor-T7-einen Anschluss --95-- für die Basiszone --94-- und eine n-leitende Kollektorzone - auf, die über eine auf der Isolierschicht --96-- liegende Leiterbahn --98-- mit dem Emitter des Transistors y-verbanden ist. Der Kollektor des Transistors --T72 -- wird durch eine p-leitende Zone --99-- gebildet, die zugleich die Basiszone des Transistors --T70 -- ist.

Der Transistor --T70-- enthält ferner noch eine mit der Ausgangsklemme --Ü-- verbundene n-leitende Emitterzone --100--. An die p-leitende Zone --94 und 99-- grenzen hochdotierte n-leitende Zonen --101-- zur Einschränkung des vorerwähnten Ladungsverlustes.

Die Injektionsschicht --92-- und die Zwischenschicht 91-- des "Strominjektors" sind mit einer Quelle --102-- verbunden. Der "Strominjektor" liefert einerseits den Basiseinstellstrom für den Transistor --T 71 -- und anderseits den Haupt- oder Speisestrom für die Emitter-KollektorStrecke des Transistors --T72 -- über den Halbleiterkörper oder den Haupt- oder Speisestrom für
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tisch gleich-V. Wenn der Transistor --T71-- nichtleitend ist, fliesst der Strom von der Stromquel- le --172 -- über den Transistor --T72-- als Basisstrom zum Transistor-T,. j-. Der Transistor - -T70 -- ist leitend und die Spannung an der Klemme --U-- ist praktisch gleich Null oder wenigstens klein im Vergleich zur Spannung-V.

Fig. 9 zeigt eine andere integrierte Halbleiterschaltung mit komplementären Transistoren. Der Halbleiterkörper enthält ein Substrat --105-- und eine epitaktische Schicht --106--. In der epitaktischen Schicht befindet sich eine Oberflächenzone --107-- vom zum Leitfähigkeitstyp der epitaktischen Schicht entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, die zugleich die Basiszone eines vertikalen Transistors und den Emitter eines lateralen komplementären Transistors bildet. Der vertikale Transistor enthält einen Emitter --105, 106--, eine Basis --107-- und einen Kollektor --108--, welcher Kollektor in diesem Fall durch eine metallhaltige Schicht, z.

B. eine Aluminiumschicht, gebildet wird, die auf der Basiszone --107-- angebracht ist und mit dieser Basiszone --107-- einen Schottky- Übergang --109-- bildet. Im Zusammenhang mit der Bildung dieses Schottky-Überganges --109-- ist die Oberflächenkonzentration der Dotierung in der Basiszone --107-- in diesem Fall kleiner als 1017 bis 10 Atome cm. Der Schottky-Übergang --109-- bildet den Kollektor-Basis-Übergang des vertikalen Transistors.

Der laterale Transistor enthält eine Emitterzone, die durch die Oberflä- chenzone --107-- gebildet ist, eine Basiszone --105, 106-- und eine Kollektorzone --110--. Die Zonen --107 und 110-- sind zwei einzustellende Zonen, die zusammen mit der durch den Halbleiter- körper --105, 106-- gebildeten Zwischenschicht und der Injektionsschicht --111-- einen Dreischich- ten-"Strominjektor"bilden. Die beiden letzteren Schichten sind mit einer Quelle --112-- zum Zuführen eines Einstellstroms verbunden. Zwischen den Kollektoren --108 und 110-- ist eine schematisch angegebene Verbindung --113-- vorgesehen, während die Zone --107-- mit einem Anschluss-b-

versehen ist.

Das elektrische Ersatzschaltbild dieser integrierten Halbleiterschaltung ist in Fig. 10 dargestellt, wobei der vertikale Transistor --106, 107, 108-- mit --T 90 -- und der laterale Transistor
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Transistor in den leitenden Zustand. Infolgedessen fliesst der vom "Strominjektor" über den Halbleiterkörper der Kollektorzone des Transistors--Tg --zugeführte Strom im wesentlichen von dieser Kollektorzone aus über die Verbindung --113-- durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
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führten Einstellstrom entzogen wird. Endgültig wird dabei ein Zustand erreicht, in dem nur noch ein geringer Bruchteil des der Zone --107-- zugeführten Einstellstroms als Basisstrom durch den Transistor --T90-- fliesst, u,zw. ein derart geringer Teil, dass dieser Transistor in seinem linearen Arbeitsbereich betrieben wird.

Bei einer derartigen Einstellung erfolgt nur eine Ladungsspeicherung (storage), die gerade ausreicht, um den Transistor in seinem stark leitenden Zustand zu betreiben.

Auch andere lineare Schaltungen lassen sich auf einfache Weise erhalten. Ein Beispiel ist ein linearer Verstärker, dessen Ersatzschaltbild in Fig. 11 dargestellt ist. Dieser Verstärker enthält drei Transistoren--T110, T111 und T,, -. Der Kollektor --c-- des ersten Transistors --T110-- ist mit der Basis --b-- des zweiten Transistors --T 111 --, dessen Kollektor mit der Basis des dritten Transistors --T 112 -- und schliesslich der Kollektor des dritten Transistors --T112-- über einen für Gleichstrom durchlässigen, einen Lautsprecher oder ein Telephon --L-und ein Mikrophon --M-- enthaltenden Kreis mit der Basis des ersten Transistors-T n-verbun- den. Ein Kondensator --C-- dient zur Unterdrückung von Wechselstromgegenkopplung.

Durch die Gleichstromgegenkopplung über den erwähnten, für Gleichstrom durchlässigen Kreis steht wieder, wie an Hand der Fig. 9 und 10 beschrieben worden ist, nur noch ein derartiger Teil des Basisstroms für jeden der Transistoren zur Verfügung (wobei der verbleibende Teil des Stroms der QuelIen--I110,I111 und I112-- über den Kollektor-Emitter-Kreis des vorangehenden Transistors in der Kaskade fliesst), dass diese Transistoren in ihrem linearen Arbeitsbereich eingestellt werden.

Auf diese Weise wird ein besonders einfacher Verstärker z. B. für Hörgeräte erhalten.

In den integrierten Halbleiterschaltungen können die Basiszonen der Transistoren --T 110' T und T112-- auf die an Hand der Fig. 1 bereits beschriebene Weise nebeneinander längs einer bandförmigen Injektionsschicht angebracht werden. Gemäss der Erfindung wird nicht ein solcher lateraler "Strominjektor", sondern ein vertikal ausgeführter "Strominjektor" verwendet, wie dem Prinzip nach in Fig. 12 veranschaulicht ist. Die integrierte Halbleiterschaltung besitzt eine Halbleiterschicht--180--, z. B. eine n-leitende Schicht, die z. B. einen Teil eines Substrats der Halbleiterschaltung bilden kann.

Auf einer Seite dieser Halbleiterschicht --180-- befindet sich ein injizierender Kontakt in Form einer p-leitenden Schicht --181--, Zwischen der Halbleiterschicht --180-- und dem injizierenden Kontakt --181-- ist eine Quelle --182-- angeschlossen, mit der der gleichrichtende Übergang zwischen der Halbleiterschicht --180-- und dem Kontakt --181-- in Durchlass-
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--180-- injiziertenschicht --180-- annimmt. Auf diese Weise ist auf der gegenüberliegenden Seite der Halbleiter- schicht --180-- eine Energiequelle erhalten, die Strom liefern kann und die mit einem oder mehreren Halbleiterschaltungselementen, z. B. dem Schaltungselement --184--, verbunden werden kann.

Diese Verbindung kann über einen Leiter --185-- oder über eine innere, im Halbleiterkörper liegende Verbindung erhalten werden. Wenn ferner eine Verbindung zwischen dem Halbleiterschaltungselement --184-- und der Halbleiterschicht --180-- angebracht wird, kann der vom"Strominjektor"

gelieferte Strom, z. B. als Speisestrom, das Halbleiterschaltungselement --184-- durchfliessen. Eine derartige Verbindung kann wieder über einen Leiter oder z. B. auch dadurch erhalten werden, dass die Halbleiterschicht --180-- selbst einen Teil des Halbleiterschaltungselementes --184-- bildet. Beispielsweise ist das Halbleiterschaltungselement ein Transistor, dessen Emitter durch die Halblei- terschicht --180-- gebildet wird.

Der Transistor enthält ferner die schematisch dargestellte Basiszone --186-- und die Kollektorzone --187--. Auch kann die Halbleiterschicht --180-- eine einer Anzahl Transistoren in geerdeter Emitterschaltung gemeinsame Emitterzone sein. Dadurch, dass gegen- über der Basiszone --186-- ein in Fig. 12 strichliert dargestellter zweiter injizierender Kontakt - angebracht wird, wird ein zweiter "Strominjektor"--188, 180, 186-- erhalten, der den beötigten Basiseinstellstrom liefern kann. Auf diese Weise wird der ganze Einstellstrom für den Transistor mit Hilfe derselben äusseren Quelle --182-- über "Strominjektoren" zugeführt, wobei für diese Stromzuführung auf der Seite der Halbleiterschicht --180--, auf der sich die Halbleiterschaltungselemente befinden, praktisch keine Verdrahtung benötigt wird.

Ausserdem kann die Halbleiterschicht --180-- geerdet sein, wobei der Einstellstrom durch die geerdete Halbleiterschicht --180-hindurch dem Halbleiterschaltungselement zugeführt wird.

Bei Integration der Verstärkerschaltung nach Fig. ll mit einem solchen vertikalen"Strominjek- tor" kann die integrierte Halbleiterschaltung dann die Form nach Fig. 13 aufweisen. Auch in diesem Fall sind die Transistoren nebeneinander auf einer Seite --120-- eines gemeinsamen Halbleiterkör- pers --121-- angebracht. Halbleiterzonen dieser Transistoren sind mit einem Muster von Leiterbahnen --122, 123 und 124-- verbunden. Dieses Leiterbahnenmuster weist einen Eingang für elektrische Signale auf, u. zw. die Leiterbahn --122--, über die die vom Mikrophon --M-- herrührenden Eingangssignale der Basis --125-- des ersten Transistors zugeführt werden.

Ferner weist das Leiterbahnenmuster einen Ausgang auf, u. zw. die Leiterbahn --124--, über die die verstärkten Ausgangssignale vom dritten Transistor zum Lautsprecher --L-- geführt werden. Die Leiterbahnen --123-verbinden eine Kollektorzone --126-- mit der Basiszone --125-- des darauffolgenden Transistors.

Die Transistoren enthalten ferner eine gemeinsame Emitterzone, die durch eine epitaktische Schicht --127-- von einem ersten Leitfähigkeitstyp, die auf einem Halbleitersubstrat --128-- vom zweiten zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp angebracht ist, gebildet wird.

Der Halbleiterkörper - -121-- weist einen "Strominjektor" auf, dessen Injektionsschicht, die durch das Halbleitersubstrat - gebildet ist, an die der genannten Seite --120-- gegenüberliegende Seite --129-- des Halbleiterkörpers grenzt und von dem sich eine durch zwei gleichrichtende Übergänge --130 und 131-- von der Injektionsschicht --128-- und dem mit dieser verbundenen Quellenanschluss --132-- der Quelle --133-- getrennte Schicht --125-- gegenüber der Injektionsschicht --128-- auf der Seite - erstreckt,

wobei diese gegenüberliegende Schicht --125-- über einen sie begrenzenden gleichrichtenden Übergang --131-- Ladungsträger aus einer angrenzenden Schicht --127-- des "Strominjektors" absaugt und auf diese Weise Strom empfängt, der als Einstellstrom für die Basis des Transistors und gegebenenfalls für den mit dieser verbundenen Kollektor des vorangehenden Transistors dient. Die epitaktische Schicht --127--, die zugleich die gemeinsame Emitterzone der Transistoren und die Zwischenschicht des "stominjektors"bildet, ist mit einem Quellenanschluss --134-- für die andere Klemme der Quelle --133-- versehen.
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--127-- des StrominjektorsZonen --125-- der auf der Seite --120-- liegenden Transistoren von der auf der gegenüberliegenden Seite --129-- befindlichen Injektionsschicht --128--.

Auf diese Weise wird eine elektrische Abschirmung erhalten, wobei der benötigte Einstellstrom durch die zumeist geerdete Schicht --127-- hindurch direkt der betreffenden einzustellenden Zone zugeführt wird.

Die Zwischenschicht --127-- weist höher dotierte Teilzonen vom gleichen Leitfähigkeitstyp auf, die durch eine vergrabene Schicht --135-- und eine vorstehende, von der Oberfläche --120-- bis zur vergrabenen Schicht --135-- reichende Wand --136-- gebildet werden. Diese vorstehende Wand --136-- kann auch völlig oder teilweise durch eine versenkte Isolierschicht gebildet werden. Diese Teilzonen und insbesondere die Wand --136-- dienen zur Unterdrückung der parasitären Transistorwirkung zwischen den nebeneinanderliegenden Basiszonen --125--. Ausserdem werden die Wand-

teile --136-- in diesem Fall zur Begrenzung bzw.

Trennung der gesonderten Basiszonen --125-- verwendet, die durch Teile einer epitaktischen Schicht --137-- vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp gebildet werden, welche epitaktische Schicht --137-- auf der epitaktischen Schicht --127-- vom ersten Leitfähigkeitstyp angebracht ist. Ferner bilden die Wandteile--136-- zusammen mit den vergrabenen Schichten --135-- eine Umschliessung der einzustellenden Zonen --125-, damit die aus diesen Zonen --125-- in die Zwischenschicht --127-- injizierten Minoritätsladungsträger möglichst in den hochohmigen Gebieten der Zwischenschicht --127-- eingeschlossen werden und so die beschriebene Vergrösserung der effektiven Weglänge dieser Ladungsträger erhalten wird.

Auf diese Weise trennen die Teilzonen --135, 136-- die Transistoren voneinander und vom Substrat --128--. Obgleich dies nicht notwendig ist, sind vorzugsweise in diesen Abtrennungen kleine Öffnungen vorgesehen, die sich in diesem Beispiel an der Stelle der Teile --130a und
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gleichrichtenden Überganges --130-- weisen dann eine niedrigere Diffusionsspannung als dessen übriger Teil auf, so dass die Injektion von Ladungsträgern aus der Injektionsschicht --128-- in die Zwischenschicht --127-- im wesentlichen über diese Teile --130a und 130b-- stattfindet,

wobei die Injektion in umgekehrter Richtung aus der Zwischenschicht --127-- in die Injektionsschicht - wegen der verhältnismässig niedrigen Dotierung der Zwischenschicht --127-- an der betreffenden Stelle verhältnismässig gering ist.

Mit der Grösse der Fläche'der Teile --130a und 130b-- des pn-Überganges --130-- kann das
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durch Anwendung zweier Kollektoren erhalten werden, wie dies beim Transistor gemäss Fig. 6 der Fall ist. Wenn einer dieser Kollektoren über einen regelbaren Widerstand (z. B. den Innenwiderstand eines Transistors) mit Masse verbunden wird, wird der Signalstrom zum andern Kollektor von diesem Widerstand abhängig, so dass er sich leicht - erwünschtenfalls automatisch - regeln lässt.

In der integrierten Halbleiterschaltung nach den Fig. 14 und 15 weist die Injektionsschicht die Form einer gitterförmigen Oberflächenzone --140-- auf, die an die eine Seite --141-- des Halb- leiterkörpers --142-- grenzt. In den an der Oberfläche --141-- von der gitterförmigen Oberflächenzone --140-- vom ersten Leitfähigkeitstyp umgebenen Teilen --143a-- des Gebietes --143-- vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp befinden sich einzustellende Zonen --144--, die die Basiszonen von Dreischichtentransistoren --143, 144, 145-- bilden.

Das Gebiet --143--, das die Zwischenschicht des Strominjektors bildet, enthält ein niederohmiges Substrat und eine in Teile --143a und 143c-- unterteilte hochohmige Oberflächenschicht.

Diese Unterteilung wird mit Hilfe der gitterförmigen Injektionsschicht --140-- erhalten, die von der Oberfläche --141-- bis zum oder bis in das Substrat --143b-- reicht. In den hochohmigen Teilen --143a und 143c-- können, wie angegeben ist, Transistoren oder auch andere Halbleiterschaltungselemente angebracht werden. Ferner können diese Teile verschieden gross sein und in einem oder mehreren Teilen mehrere Halbleiterschaltungselemente nebeneinander angebracht werden.

Die Anwendung einer gitterförmigen Oberflächenzone --140-- als Injektionsschicht des "Strominjektors" erbringt unter anderem den Vorteil, dass der Reihenwiderstand in einer derartigen Zone niedrig sei kann. Aus demselben Grund kann für die Injektionsschicht eine grössere Eindringtiefe und bzw. oder eine höhere Dotierungskonzentration als für die Basiszonen --144-- angewendet werden. Die höchstzulässige Dotierungskonzentration der Basiszonen --144-- ist nämlich etwa dadurch beschränkt, dass in diesen Zonen meistens noch Zonen --145-- vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp angebracht werden müssen.

Zwischen der Injektionsschicht --140-- und der Zwischenschicht --143-- des "Strominjektors" kann eine Gleichstromquelle --146-- angeschlossen werden. Sowohl für dieses Beispiel als auch für die andern Beispiele gilt, dass eine derartige Quelle erwünschtenfalls von einer Kapazität
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Eine weitere integrierte Schaltung enthält einen oder mehrere Dreischichtentransistoren --150, 151, 152a, b--, wie in den Fig. 16 und 17 dargestellt. In der Basiszone --151--, die z. B. p-leitend ist, erstreckt sich ausser der n-leitenden Emitter-oder Kollektorzone-150-- noch eine n-leitende Zone --153--, die ihrerseits eine weitere p-leitende Oberflächenzone --154-- umgibt. Diese Zonen --153 und 154-- bilden die Zwischenschicht bzw. die Injektionsschicht des"Strominjektors". Ferner sind in Fig. 16 mit strichlierten Linien Öffnungen in einer auf der Halbleiteroberfläche liegenden Isolierschicht --158-- angegeben, über die die Zonen--150, 151,153 und 154-- zum elektrischen Anschluss mit Leiterbahnen verbunden werden.

Die Injektionsschicht --154-- und die Zwischen- schicht --153-- des "Strominjektors" werden mit den in Fig. 17 schematisch dargestellten Anschlüssen - 155 bzw. 156-zum Anschliessen einer Quelle --157-- versehen. Die vorliegende integrierte Halbleiterschaltung ist besonders vorteilhaft, wenn nur eines oder einige der Halbleiterschaltungselemente einer Schaltung einen Einstellstrom von einem"Strominjektor"zu empfangen braucht bzw. brauchen. Die Zwischenschicht --154-- kann auch direkt mit dem Gebiet --152a, b-- des Transistors verbunden werden, z. B. dadurch, dass die Zwischenschicht --153-- an der Halbleiteroberfläche bis zur oder bis in die niederohmige Zone --152a-- reicht.

Dadurch wird Platz gespart, während ausserdem der Anschluss --156-- dann erwünschtenfalls auf der Unterseite des Substrats --152b-angebracht werden kann.

Bei einer weiteren integrierten Halbleiterschaltung (Fig. 18) sind die Halbleiterschaltungselemente an einer Oberfläche --167-- eines gemeinsamen Halbleiterkörpers angebracht, der durch ein niederohmiges n-leitendes Substrat --160-- gebildet wird, auf dem eine niedriger dotierte n-leitende epitaktische Schicht --161-- angebracht ist. In der epitaktischen Schicht --162-- sind mehrere durch in der Halbleitertechnik übliche Verfahren mit Hilfe p-leitender Gebiete --162-- gegeneinan- der isolierte Halbleiterschaltungselemente angebracht, von denen in Fig. 18 der Einfachheit halber nur eines dargestellt ist, u. zw. ein npn-Transisotr--163, 164, 165--.

Der n-leitende Halbleiterkörper --160, 161--, der eine Erdungsfläche für die integrierte Halbleiterschaltung bildet, bildet zugleich die Injektionsschicht eines "Strominjektors", der ferner noch eine p-leitende Zwischenschicht --166-- und eine an die Oberfläche --167-- grenzende n-leitende dritte Schicht --168-- enthält.

Die Injektionsschicht --160, 161-- und die Zwischenschicht --166-- sind mit einem Anschluss - 169 bzw. 170-- zum Anschliessen der Quelle --171-- versehen. Ferner grenzt die Injektionsschicht --160, 161-- an die der Seite --167-- gegenüberliegende Seite --172-- des Halbleiterkörpers, und die dritte Schicht --168-- des "Strominjektors", die durch zwei pn-Übergänge --173 und 174-von der Injektionsschicht getrennt ist, ist auf der genannten Seite --167-- und gegenüber der Injektionsschicht --160, 161-- angeordnet.

Die gegenüberliegende dritte Schicht --168-- des "Strominjektors" sammelt über den pn-Übergang --173-- Ladungsträger aus der angrenzenden Zwischen- schicht --166-- des "Strominjektors" und empfängt so einen Strom, der als Einstellstrom für den Emitter --163-- des Transistors --163, 164, 165-- dient, der über eine Leiterbahn --175-- mit der gegenüberliegenden dritten Schicht --168-- des "Strominjektors" verbunden ist. Über die Leiter- bahn --175-- können auf einfache Weise selbstverständlich auch mehrere einzustellende Zonen von Halbleiterschaltungselementen gleichzeitig mit der gegenüberliegenden dritten Schicht --168-- des "Strominjektors" verbunden werden.

Über einen Anschluss --176-- können elektrische Signale der Basis --164-- des Transistors zugeführt oder von dieser Basis abgeführt werden, während der Kollektor --165-- über einen An- schluss --177-- z. B. mittels einer Impedanz --178-- mit einem Punkt positiver Spannung +V verbunden sein kann.

Die zuletzt beschriebene integrierte Halbleiterschaltung ist besonders gut für Anwendungen geeignet, bei denen einem Halbleiterschaltungselement oder einigen Halbleiterschaltungselementen, die z. B. in der Mitte einer grossen integrierten Halbleiterschaltung liegen, ein Einstellstrom zugeführt werden muss. Der benötigte Einstellstrom kann örtlich mittels eines "Strominjektors", der nur wenig zusätzlichen Platz beansprucht, aus der Erdungsfläche der Halbleiterschaltung zur Oberfläche geführt werden und über das Muster von Leiterbahnen zu den benachbarten einzustellenden Zonen der betreffenden Halbleiterschaltungselemente fliessen.

Diese Zuführung eines Einstellstroms erfordert keine Widerstände, wobei dennoch den einzustellenden Zonen kein festes Potential aufge-

prägt wird, so dass diese einzustellenden Zonen z. B. einen elektrischen Signalstrom oder eine elektrische Signalspannung führen können.

Fig. 19 zeigt das Schaltbild einer Kippschaltung einer Gruppe auf entsprechende Weise eingerichteter Kippschaltungen, die gemäss einem Matrixmuster zusammen eine Speicherschaltung bilden.

Die Kippschaltung enthält mehrere Transistoren --T101 --T107--, deren Emitter alle mit
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sind die Basis-Elektroden der Transistoren --T 105 und T108-- mt Schreibleitungen --R und S-verbunden, die einer Spalte von Kippschaltungen gemeinsam sind. Um das Auslesen zu ermöglichen, enthält der Transistor --T101 --einen zusätzlichen Kollektor, der mit der Basis des Transistors - -T107 -- verbunden ist, dessen Kollektor mit einer Leseleitung -O-- verbunden ist, die einer Spalte von Kippschaltungen gemeinsam ist.
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verbunden sind, die einer Reihe von Kippschaltungen gemeinsam ist. Dabei sei ferner angenommen, dass die Stromquellen von einem derartigen Typ sind, dass sie nur Strom liefern, wenn die betreffende Speise- oder Wählleitung eine positive Spannung führt.

Die Speiseleitung --V-- weist stets eine positive Spannung auf, so dass die Stromquellen
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dem Emitter eines übersteuerten Transistors darstellt. Die Spannung an der Basis des Transistors --T102-- ist gleich +Vk, wobei Vk die "junction"-Spannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter eines übersteuerten Transistors darstellt. Bei Siliziumtransistoren ist ein üblicher Wert der "junction"-Spannung V j 0, 7 V, und die "junction"-Spannung V k liegt meistens zwischen 0 und 0, 4 V. Dies bedeutet, dass die Spannung an der Basis des Transistros --T102-- niedriger ist als die Spannung an der Basis des Transistors --T101--, u,zw. niedriger als die "junction"-Spannung V so dass der Transistor--T 102--gesperrt ist.

Der Kollektorstrom für den Transistor - -T 101 -- wird also von der Stromquelle --I102-- geliefert, während sein Basisstrom von der Strom- quelle--1, 0,--geliefert wird.

Wenn die Information aus der Kippschaltung ausgelesen oder neue Information eingeschrieben werden muss, wird der Wählleitung--SE--ein positiver Impuls zugeführt, so dass die Stromquellen - lim, 1 in und I 107 -- wirksam werden. Wenn eingeschrieben werden soll, wird eine der
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--RTransistor n.--gesperrt ist. Ausgehend von der Schreibleitung --S-- mit schwebendem Potential stellt sich auf Grund entsprechender Überlegungen heraus, dass der Transistor --T102-- lei-

tend ist.

Dieser Transistor --T 102 -- empfängt dabei seinen Kollektorstrom von der Stromquelle - Im --. Diese Stromquelle 10 1 liefert also sowohl den Kollektorstrom für den Transistor
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?'"leitung --SE-- bleibt der Transistor --T 102 -- leitend und der Transistor 1 gesperrt, so dass die Information in der Kippschaltung gespeichert ist.

Es sei bemerkt, dass ein Schreibimpuls auf einer der Schreibleitungen --R oder S-- keinen Einfluss auf nicht ausgewählte Kippschaltungen ausübt. Wenn kein Wählimpuls auf der Wählleitung --SE-- vorhanden ist, sind nämlich die Stromquellen --I103 und I104 -- nicht wirksam, so dass
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Beim Auslesen schweben die Schreibleitungen --R und S--, so dass beim Vorhandensein eines Wählimpulses die Transistoren --T105 und T 106 -- leitend sind. Dadurch sind die Transistoren
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kann ohne weiteres eine zweite Leseleitung vorhanden sein, die auf gleiche Weise wie die zuerst erwähnte Leseleitung --0-- mit einer zusätzlichen Kollektor-Elektrode des Transistors --T102 -verbunden ist.

Fig. 20 zeigt einen Teil der integrierten Speicherschaltung, in der der Deutlichkeit halber nur eine der Kippschaltungen dargestellt ist, während von den übrigen identischen Kippschaltungen der Matrix nur zwei der benachbarten Matrixelemente schematisch angegeben sind.

In einer Oberflächenschicht eines n-leitenden Halbleiterkörpers ist eine Anzahl p-leitender Basiszonen der Transistoren --T 101 bis T 107 -- der Kippschaltungen angebracht. Jede dieser Basiszonen umgibt im Halbleiterkörper eine oder, im Fall des Transistors --T101 --, zwei n-leitende Kollektorzonen, während der Halbleiterkörper eine allen Transistoren gemeinsame Emitterzone bildet.

Die Transistoren sind mit Hilfe eines Musters von Leiterbahnen --192-- zu Kippschaltungen gemäss dem Schaltbild nach Fig. 19 zusammengebaut, wobei jede der Kippschaltungen der Matrix mit Leiterbahnen --R, S und O-- verbunden ist.

Die in Fig. 19 dargestellten Stromquellen --I101 bis I107 -- sind in der integrierten Schal-
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--V--,- bildet die Injektionsschicht eines "Strominjektors", wobei der Halbleiterkörper als Zwischenschicht dient und die zuletzt genannten Basiszonen einzustellende Zonen sind, denen auf die oben beschriebene Weise ein Einstellstrom zugeführt wird. Auf entsprechende Weise bildet auch die p-lei-
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die sich parallel zu den beiden Injektionsschichten--V und SE-- erstrecken und die eine höhere Dotierungskonzentration als der darangrenzende Teil des n-leitenden Halbleiterkörpers aufweisen.

Eine dieser Oberflächenzonen, u. zw. die Zone --193--, grenzt an eine der langen Seiten der Zone --SE--, wodurch die Injektion von Ladungsträgern aus der Zone --SE-- im wesentlichen in Rich-
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parasitäre Transistorwirkung zwischen auf einander gegenüberliegenden Seiten der Oberflächenzone -- 194-- befindlichen Basiszonen. Gegebenenfalls können zwischen den Kippschaltungen benachbarter Spalten noch weitere n-leitende Zonen angebracht werden, die sich parallel zu den Bahnen--R

und S-- zwischen den Injektionsschichten-V und SE-- erstrecken.

Auch können, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, sämtliche Basiszonen gesondert grösstenteils von n -leitenden Oberflächenzonen umgeben sein, oder können statt höher dotierter n-leitender Zonen versenkte Isolierschichten verwendet werden.

Bei der integrierten Halbleiterschaltung gemäss Fig. 19 sind die Transistoren --T 105. und T106 -- erforderlich, um vor dem Einschreiben die gesonderten Speicherelemente auswählen zu können. Da in dieser Halbleiterschaltung die Emitter sämtlicher Transistoren miteinander verbunden sind, kann die Auswahl eines Speicherelementes nur über Basisanschlüsse erfolgen. Infolgedessen sind für die Auswahl von Reihen und Spalten gesonderte Transistoren erforderlich.

Fig. 21 zeigt das Schaltbild einer zweiten Speicherschaltung, die in einer Matrix, die durch eine Anzahl in Reihen und Spalten angeordneter identischer Speicherschaltungen gebildet wird,
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n. und TI., m-zugeführt.

Das Einschreiben und Auslesen von Information erfolgt mit Hilfe der Transistoren --T 203
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von Speicherschaltungen gemeinsamen Lese-und Schreibleitung--S bzw. R--hergestellt. Diese Transistoren--Togo und T2, 4--sind vorzugsweise symmetrisch ausgeführt, weil sie in beiden Richtungen betrieben werden, damit sie sowohl eine Auslese- als auch eine Einschreibfunktion erfüllen können.

Die Auswahl der gewünschten Speicherschaltung erfolgt durch Auswahl der betreffenden Reihe mit Hilfe einer einer Reihe von Speicherelementen gemeinsamen Wählleitung --SEL--, die mit den Basis-Elektroden der Transistoren --T203 und T204 -- verbunden ist, und durch Auswahl der betreffenden Spalte mit Hilfe der Lese- und Schreibleitungen --S und R--. Sowohl im ausgewählten als auch im nichtausgewählten Zustand soll ein geeigneter Wert für den Spannungspegel der Wählleitung und der Lese- und Schreibleitungen gewählt werden.

So wird die Wählleitung --SEL-- im nichtausgewählten Zustand eine derartige Spannung führen müssen, dass die Transistoren --T 203 und T 204 --, unabhängig von der An- oder Abwesenheit eines Schreibimpulses auf einer der Leitun- gen --S oder R--, gesperrt sind. Im ausgewählten Zustand wird die Spannung an der Wählleitung --SEL-- einen Wert aufweisen müssen, der zwischen den in den beiden stabilen Zuständen der Speicherschaltungen auftretenden Spannungswerten an den Basis-Elektroden der Transistoren--T2, 1 und T 202 -- liegt. Die Lese- und Schreibleitungen --S und R-- können in ihrem nichtausgewählten Zustand z.

B. schwebend gemacht werden, wodurch, unabhängig vom ausgewählten oder nicht-ausgewählten Zustand der zum betreffenden Speicherelement gehörigen Reihe, keine Information verlorengehen kann. Beim Einschreiben von Information muss der Schreibimpuls genügend positiv in bezug
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nungspegel der Leseleitung vorzugsweise niedriger als derjenige der ausgewählten Wählleitung ist.

Um die Verlustleistung der Speicherschaltung auf ein Mindestmass zu beschränken und dennoch eine grosse Lesegeschwindigkeit zu erzielen, kann sichergestellt werden, dass der Speisungspegel der Speicherschaltung im Ruhezustand niedrig ist und beim Auslesen durch Regelung der von den Stromquellen --I201 und I202 -- zu liefernden Ströme auf einen höheren Pegel geschaltet wird.

Die Schaltung nach Fig. 21 eignet sich besonders gut zur Integration in einem Halbleiterkörper. In diesem Fall können die pnp-Transistoren --T203 und T204 -- als laterale Transistoren ausgeführt werden, wobei es im Zusammenhang mit dem Betrieb in zwei Richtungen wichtig ist, dass insbesondere die elektrischen Eigenschaften lateraler Transistoren in beiden Richtungen prak-
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Die Fig. 22 und 23 zeigen einen Teil einer derartigen integrierten Ausführung einer Speichermatrix mit einem"Strominjektor". Der innerhalb der strichlierten Linie --223-- in Fig. 22 liegende Teil dieser integrierten Halbleiterschaltung enthält ein Matrixelement gemäss dem Schaltbild nach Fig. 21. Der Halbleiterkörper --200-- weist ein Halbleitersubstrat --201-- auf, das in diesem Fall p-leitend ist. Dieses p-leitende Halbleitersubstrat --201-- ist mit einer n-leitenden epitaktischen Schicht --202-- versehen, die auf übliche Weise mit Hilfe p-leitender Trennzonen --203-- in Inseln unterteilt ist.

Sämliche npn-Transistoren-T,, und T2, 2--veiner Reihe von Matrixelementen sind
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eine dargestellt ist und die durch p-leitende Oberflächenzonen --206-- gebildet sind. Zu beiden Seiten jeder Injektionsschicht --206-- befinden sich vier npn-Transistoren mit einer p-leitenden Basiszone --207-- und einer n-leitenden Kollektorzone --208--. Die Basiszonen --207-- sind an der Oberfläche --209-- auf drei Seiten von einer niederohmigen n-leitenden Oberflächenzone --210-umgeben, die sich von der Oberfläche --209-- her in der epitaktischen Schicht erstreckt und dabei an eine n-leitende vergrabene Schicht --211-- anschliesst, die sich an der Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat --201-- und der epitaktischen Schicht --202-- befindet.

Die zur Insel bzw.

Zwischenschicht --204-- gehörige Zone --210, 211-- bildet ein niederohmiges Ganzes mit einer Anzahl von Hohlräumen, in denen sich"Strominjektoren"befinden, die durch eine Injektionsschicht - -206--, einen hochohmigen Teil --212-- der Zwischenschicht --204-- und einzustellende Basiszonen --207-- gebildet werden. Ausserdem dient die Zone --210, 211-- und insbesondere die vergrabene Schicht --211-- zur Herabsetzung des Reihenwiderstandes in der Insel --204--, wodurch diese Insel --204-- im Betrieb praktisch eine Äquipotentialfläche bildet.

Zu beiden Seiten der langgestreckten Inseln --204-- erstreckt sich eine gleichfalls langgestreckte Insel --221--, in der sich die lateralen npn-Transistoren-TnQ, und Tp,.,-der Matrixelemente befinden. Auch die Inseln --221-- weisen eine niederohmige n-leitende Zone auf, die durch eine Oberflächenzone --213-- und eine vergrabene Schicht --214-- zur Herabsetzung des Reihenwiderstandes gebildet ist. Diese Inseln --221-- bilden nämlich eine den pnp-Transistoren einer Reihe von Matrixelementen gemeinsame Basiszone und dienen als Wählleitungen --SEL--. Die pnp-Transistoren enthalten ferner je eine p-leitende Zone --215--, die beim Auslesen von Information als Emitterzone und beim Schreiben als Kollektorzone wirkt, und eine p-leitende Zone --216--, die als Kollektorzone bzw. als Emitterzone dient.

Diese pnp-Transistoren sind von je einem schalenförmigen Teil der niederohmigen Zone --213, 214-- umgeben, wodurch praktisch keine parasitäre Transistorwirkung zwischen Zonen benachbarter pnp-Transistoren auftreten kann.

Auf der Oberfläche --209-- des Halbleiterkörpers --200-- befindet sich eine Isolierschicht - -217--, auf der sich Leiterbahnen --218-- erstrecken, die die Innenverbindungen der Matrixelemente bilden und die über Öffnungen in der Isolierschicht, die in Fig. 22 mit strichlierten Linien angedeutet sind, mit Halbleiterzonen der Halbleiterschaltungselemente verbunden sind.

Ferner sind die Injektionsschichten --206-- mit einer Leiterbahn --219-- verbunden, die mit einem Anschluss --220-- versehen ist, während die Zonen --216-- der Transistoren --T203 -- einer Spalte von Matrixelementen mit einer Leiterbahn --S-- und die Zonen --216-- der Transistoren --T204-- einer Spalte von Matrixelementen mit einer Leiterbahn --R-- verbunden sind.

Zwischen den Anschlüssen --205 und 220-- wird eine Spannungsquelle --222-- angeschlossen, um die pn-Übergänge zwischen den Injektionsschichten --206-- und den zugleich als Zwischenschichten dienenden Inseln --204-- in der Durchlassrichtung vorzuspannen. Diese Spannungsquelle - -222-- kann z. B. regelbar sein, damit beim Auslesen von Information den npn-Transistoren der Matrixelemente ein grösserer Einstellstrom als im Ruhezustand und beim Schreiben zugeführt werden kann. Eine derartige Regelung des Einstellstroms kann auch pro Leiterbahn --209-- eingebaut werden, so dass die Einstellströme für je zwei benachbarte Spalten von Matrixelementen gesondert geregelt werden können.

Die beschriebene integrierte Halbleiterschaltung nach den Fig. 22 und 23 ist besonders kompakt. Eine weitere Herabsetzung der benötigten Halbleiteroberfläche kann noch dadurch erhalten

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und dem Halbleitersubstrat --201-- reichen. In diesem Fall können nämlich die p-leitende Trennzone --203-- und die zu beiden Seiten neben dieser Trennzone --203-- liegenden Teile der n-leitenden Zonen --210 und 213-- durch eine einzige versenkte Isolierschicht ersetzt werden, wodurch der Abstand zwischen den npn-Transistoren und den pnp-Transistoren in einer Spalte und zwischen den pnp-Transistoren angrenzender Spalten kleiner werden kann.

Die beschriebenen integrierten Halbleiterschaltungen zeigen, dass durch Anwendung der Erfindung bedeutende Vorteile erhalten werden. In vielen Fällen genügt bei der Herstellung die Verwendung von nur fünf Masken. Ferner wird eine hohe Packungsdichte der aktiven Elemente erreicht, während Widerstände praktisch völlig überflüssig sind. Die Emitter der verwendeten Transistoren sind meistens direkt miteinander verbunden, so dass das Muster von Leiterbahnen verhältnismässig einfach ist, wobei die Kollektoren ausserdem automatisch voneinander getrennt sind. Ferner können auf einfache Weise Mehrkollektortransistoren verwendet werden, wodurch viel Platz und eine Anzahl von Leiterbahnen eingespart werden.

Beim Betrieb ist es noch besonders günstig, dass sich alle mittels des "Strominjektors" zugeführten Einstellströme auf gleiche Weise mit der Spannung am injizierenden Übergang ändern, wodurch die Wirkung der integrierten Halbleiterschaltung vom Strompegel praktisch unabhängig ist, so dass eine sehr geringe Störanfälligkeit erreicht wird.

In den beschriebenen integrierten Halbleiterschaltungen werden insbesondere diejenigen Ströme mit Hilfe des "Strominjektors" zugeführt, die vorhanden sein müssen, damit etwaige Information enthaltende Analog- oder Digitalsignalströme oder-Spannungen verarbeitet werden können und Information, sofern dies notwendig ist, gespeichert werden kann. Diese z.

B. als Bereitströme zu bezeichnenden Ströme umfassen bei Bauelementen, wie logischen Konfigurationen, Kippschaltungen und Speicherelementen, alle diejenigen Ströme, die im statischen oder im dynamischen Zustand des Bauelements vorhanden sein müssen, damit das Bauelement bereit ist, d. h. dass bei Zufuhr von Information zum Eingang, erforderlichenfalls in Verbindung mit einem Wählsignal, diese Information aufgenommen werden kann, dass einmal eingeschriebene Information gespeichert werden kann, und bzw. oder dass diese Information, gegebenenfalls nach Auswahl, zum Ausgang übertragen werden kann.

Die beschriebenen integrierten Halbleiterschaltungen können alle völlig durch Anwendung von in der Halbleitertechnik üblichen Techniken, wie Epitaxie, Anbringung vergrabener Schichten, örtliche Dotierung mittels Diffusion und bzw. oder Ionenimplantation, mustergemässe Anbringung isolierender, maskierender und leitender Schichten usw., hergestellt werden. Ferner können die beschriebenen integrierten Halbleiterschaltungen auf übliche Weise in üblichen Umhüllungen fertigmontiert werden. Zur näheren Verdeutlichung wird nachstehend die Herstellung des ersten Beispiels, des Flip-Flops nach den Fig. 1 bis 5, kurz beschrieben.

Es wird von einem Siliziumsubstrat --21a-- (Fig. 2) z. B. vom n-Leitfähigkeitstyp und einem spefifischen Widerstand zwischen 0, 005 und 0, 015 n. cm ausgegangen. Auf diesem Siliziumsubstrat
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unter anderem vom spezifischen Widerstand der epitaktischen Schicht abhängig ist. Wenn bei einem spezifischen Widerstand von etwa 0, 1 2 cm der Faktor ss etwa 20 beträgt, ist bei den gleichen p- und n-Diffusionen bei einem spezifischen Widerstand von etwa 0, 6 2. cm der Faktor ss etwa 10, wobei erwähnt werden kann, dass mit Rücksicht auf eine betriebssichere Wirkung der Schaltung in der Praxis für den Faktor ss ein Wert von 3 oder höher erwünscht ist.

Anschliessend wird eine Diffusionsbehandlung unter Verwendung einer Maskierungsschicht aus z. B. Siliziumdioxyd und mit Phosphor als Verunreinigung durchgeführt, um die niederohmigen n-leitenden Teile --21c-- zu erhalten. Die Oberflächenkonzentration in diesen Teilen --21c-- beträgt z. B. 10 Atome/cm3. Die Öffnungen, durch die diese Phosphordotierung in den Halbleiterkörper eingeführt wird, weisen eine Anzahl paralleler Ausläufer auf, derart, dass zwischen zwei benachbarten Ausläufern stets genügend Platz vorhanden ist, um bei einer folgenden Bearbeitung darin eine Basiszone der gewünschten Grösse anbringen zu können. Ferner werden zwei dieser Öffnungen ver-

wendet, wobei die Ausläufer dieser Öffnungen einander zugewendet sind und miteinander fluchten.

Der Abstand zwischen den Enden einander gegenüberliegender Ausläufer wird gleich oder etwas kleiner als jener Abstand gewählt, der endgültig zwischen den einander gegenüberliegenden Basiszonen, z. B. den Zonen --5 und 10--, gewünscht wird. Dann können auf übliche Weise durch Diffusion über Öffnungen der gewünschten Grösse in einer Maskierungsschicht gleichzeitig die Basiszo- nen-l bis 10-- und die Injektionsschicht --20-- angebracht werden. Im vorliegenden Beispiel besteht das Maskierungsmuster aus zwei parallelen Streifen, die sich in einer Richtung quer zu den inzwischen erhaltenen n-leitenden Ausläufern erstrecken und die dabei grösstenteils im Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Ausläufern liegen und auf je einer Seite die Enden dieser Ausläufer etwas überlappen oder diese wenigstens berühren.

Die Breite dieser Streifen entspricht dem gewünschten Abstand zwischen jeder der Basiszonen und der Injektionsschicht. Da-
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schichten wird dann die Injektionsschicht gebildet, während derer die voneinander getrennten Basiszonen --1 bis 10-- erhalten werden, weil die Oberflächenkonzentration bei dieser Diffusions-
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10 11m sein.

Wenn völlig oder teilweise statt der niederohmigen Teilzonen --21c-- eine versenkte Isolierschicht verwendet wird, kann diese z. B. durch örtliche Oxydation unter Verwendung einer z. B. aus Siliziumnitrid bestehenden Maskierungsschicht erhalten werden.

Wenn vergrabene Schichten verwendet werden (s. z. B. die Fig. 6 und 13), können diese z. B. mit Arsen mit einer Oberflächen-Konzentration von etwa 1019 Atomen/cm3 und einem Quadratwiderstand von etwa 20 n dotiert sein. Auch können z. B. die vergrabenen Schichten-135-- in Fig. 13 höher als die einzustellenden Basiszonen --125-- dotiert sein, was besonders vorteilhaft sein kann, wenn diese vergrabenen Schichten einen Teil der Emitterzone des betreffenden Transistors bilden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern sind im Rahmen der Erfindung noch viele Abwandlungen möglich. So können
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Kombinationen von Halbleitermaterialien, bei denen z. B. das Substrat aus einem andern Halbleitermaterial als die Oberflächenschicht, in der sich die Schaltungselemente befinden, besteht. Statt von einem n -leitenden Substrat (z. --21a-- in Fig.2) auszugehen, auf dem epitaktisch eine niedriger dotierte Schicht (--21b-- in Fig. 2) angebracht wird, kann auch von einem niederohmigen Substrat ausgegangen werden, das dann durch Ausdiffusion von Verunreinigungen mit einer niedriger dotierten Oberflächenschicht versehen wird.

Ferner können die Leitfähigkeitstypen in den beschriebenen Beispielen entgegengesetzt sein, wobei auch die Polaritäten der Spannungen umgekehrt werden müssen. Auch kann die integrierte Halbleiterschaltung z. B. mit einem oder mehreren optischen Signaleingängen und bzw. oder-ausgängen versehen sein. Beispielsweise kann ein eingehendes optisches Signal mittels einer in die Schaltung aufgenommenen Photodiode oder eines Phototransistors in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, das dann als Eingangssignal für einen weiteren Teil der Schaltung dienen kann.

Als Injektionsschicht könnte z. B. auch eine durch eine sehr dünne Isoliermaterialschicht von der Zwischenschicht des"Strominjektors"getrennte Schicht verwendet werden, wobei Tunnelinjektion benutzt wird, wodurch Ladungsträger aus der leitenden Schicht durch die dünne Isolierschicht hindurch als Minoritätsladungsträger an die Zwischenschicht des"Strominjektors"gelangen.

Der"Strominjektor"kann aus einer geraden Anzahl von Schichten, z. B. aus vier Schichten, bestehen, obgleich vorzugsweise ein"Strominjektor"mit einer ungeraden Anzahl von'Schichten verwendet wird. Auch bei"Strominjektoren"mit vier oder mehr Schichten fällt ausser der einzustellenden Zone vorzugsweise höchstens eine weitere Zone des betreffenden Halbleiterschaltungselementes mit einer Schicht des"Strominjektors"zusammen.
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Schicht unabhängig voneinander zur Regelung des der einzustellenden Zone zuzuführenden Einstellstromes benutzt werden. Die dritte und die fünfte Schicht des "Strominjektors" können dann z.

B. als die beiden Eingänge eines UND-Gatters betrachtet werden, von dem ein Ausgang dann durch die einzustellende Zone gebildet wird.

Auch können mit Hilfe des"Strominjektors"auf entsprechende Weise Zonen von andern Halbleiterschaltungselementen als den gezeigten Bipolartransistoren, wie Zonen von Dioden und Feldeffekttransistoren, einen Einstellstrom empfangen. Ausserdem können mit Hilfe des"Strominjektors"z. B.

Torelektroden von Feldeffekttransistoren, insbesondere von Feldeffekttransistoren mit einer niedrigen Schwellwertspannung, gesteuert werden.

Bei Anwendung eines lateralen "Strominjektors" nach Fig. 1 ist das Verhältnis zwischen den verschiedenen einzustellenden Zonen zugeführten Einstellströmen dem Verhältnis zwischen den Längen der der Injektionsschicht--20--zugewendeten Teile der pn-Übergänge zwischen den betreffenden einzustellenden Basiszonen und der Zwischenschicht --21-- proportional. Bei der dargestellten Halbleiterschaltung ist der verfügbare Einstellstrom für jede Basiszone gleich gross. Andere Verhältnisse könnten einfach mit Hilfe von Längenunterschieden in der Struktur festgelegt werden.

Auf diese Weise kann z. B. der Transistor oder können die Transistoren am elektrischen Eingang der integrierten Halbleiterschaltung und bzw. oder der oder die Transistor (en) am elektrischen Ausgang des Bauelementes einen relativ hohen Einstellstrom zugeführt erhalten, um damit die Störanfälligkeit an den Ein- und bzw. oder den Ausgängen der Schaltung zu verringern. Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung der Störanfälligkeit ist die Anwendung eines höheren Stromverstärkungsfaktors ss an den gewünschten Stellen. Ein solcher relativ hoher Stromverstärkungsfaktor ss kann durch Verwendung einer relativ grossen Kollektorzone erzielt werden. Beispielsweise können
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Fig. l, verwendet werden. Die Breite der Basiszone kann dabei von 50 11m z.

B. auf 70 11m vergrö- ssert werden.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit zum Erhalten von Einstellströmen verschiedener Grösse ist die Verwendung unterschiedlicher Abstände zwischen dem injizierenden gleichrichtenden Übergang des"Strominjektors"einerseits und den betreffenden einzustellenden Zonen anderseits. Je grösser der Abstand zwischen der Injektionsschicht und der einzustellenden Zone ist, desto grösser ist die effektive Weglänge der injizierten Minoritätsladungsträger und desto kleiner ist der von der einzustellenden Zone empfangene Einstellstrom. Auch auf diese Weise können vorausbestimmte Verhältnisse zwischen den gewünschten Einstellströmen einfach in der Struktur der integrierten Halbleiterschaltung festgelegt werden.

Weiters können eine oder mehrere Schichten des "Strominjektors", statt durch Dotierung erhalten zu werden, im Halbleiterkörper z. B. mit Oberflächenzuständen und bzw. oder Ladungen in einer Isolierschicht und bzw. oder mit Hilfe einer auf der Isolierschicht liegenden Elektrodenschicht induziert werden. Beispielsweise kann im beschriebenen Fünfschichten-"Strominjektor" die dritte Schicht durch eine induzierte Inversionsschicht gebildet werden. Auch können eine oder mehrere Schichten des"Strominjektors"aus einer Kombination eines durch Dotierung erhaltenen Teils und eines mit diesem zusammenhängenden induzierten Teils bestehen.

So kann, wenn der Abstand zwischen einem durch Dotierung erhaltenen injizierenden und einem durch Dotierung erhaltenen sammelnden Übergang im "Strominjektor" verhältnismässig gross ist, so dass in diesem Teil des"Strominjek- tors" keine oder nur eine geringe Stromübertragung stattfindet, dieser Abstand dadurch herabge-

setzt werden, dass eine oder beide Schichten an der Oberfläche auf einer der andern Schicht zugekehrten Seite mit einer Inversionsschicht erweitert werden.

Bei Anwendung der beschriebenen induzierten invertierten Schichten kann, insbesondere wenn sie mit Hilfe einer isolierten Elektrodenschicht erhalten werden, der den einzustellenden Zonen zuzuführende Einstellstrom auch mittels der Spannung an der Elektrodenschicht gesteuert werden.

Aus den beschriebenen Beispielen geht hervor, dass die integrierten Halbleiterschaltungen eine gedrängte Struktur aufweisen und zumeist durch eine vereinfachte Technologie hergestellt werden können.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Integrierte Halbleiterschaltung mit mehreren Halbleiterschaltungselementen (Tl10 bis T.. ; Fig. 11, Fig. 13), die nebeneinander auf einer Seite eines diesen Halbleiterschaltungselementen gemeinsamen Halbleiterkörpers (121 ; Fig. 13) angebracht sind, wobei Halbleiterzonen dieser Halbleiterschaltungselemente mit einem auf der erwähnten Seite des Halbleiterkörpers vorhandenen Muster von Leiterbahnen (122 bis 124) zum elektrischen Anschluss der erwähnten Halbleiterschaltungselemente verbunden sind, welches Muster von Leiterbahnen mindestens einen Eingang (IN ; Fig. 3) und mindestens einen Ausgang (Q ;

Fig. 3) für elektrische Signale aufweist, wobei der Halbleiterkörper
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durch gleichrichtende Übergänge (130,131) voneinander getrennten Halbleiterschichten versehen ist, welcher"Strominjektor"eine erste, als Injektionsschicht bezeichnete Halbleiterschicht (128), die durch mindestens einen gleichrichtenden pn-Übergang (130) von den Halbleiterschaltungselementen (allo bis Tell2 ;

Fig. l1, Fig. 13), welchen mittels des"Strominjektors"Strom zuzuführen ist, getrennt ist, und eine daran grenzende zweite, als Zwischenschicht (127,135, 136) bezeichnete Halbleiterschicht enthält, wobei die Injektionsschicht (128) einen Anschluss (132) für die eine Klemme der erwähnten Quelle (133) und die Zwischenschicht (127,135, 136) einen Anschluss (134) für die andere Klemme der erwähnten Quelle (133) aufweist, um den gleichrichtenden pn-Übergang (130) zwischen der Injektionsschicht (128) und der Zwischenschicht (127,135, 136) in Durchlassrichtung zu polen zwecks Injektion von Ladungsträgern aus der Injektionsschicht (128) in die Zwischenschicht (127,135, 136) und Absaugung von Ladungsträgern von wenigstens einer weiteren Schicht (125) des "Strominjektors", wobei die Halbleiterschaltungselemente (Tl"bis T112 ;

Fig. 11, Fig. 13), welchen mittels des"Strominjektors"Strom zuzuführen ist, eine einzustellende Zone (125) aufweisen, wobei die Injektionsschicht (128) eine Halbleiterschicht mit einem praktisch gleichförmigen Schichtwiderstand ist, die sich praktisch parallel zu der einen Seite des Halbleiterkörpers (121) und, von der einen Seite gesehen, direkt unterhalb der Zwischenschicht (s127, 135,136) und weiters unterhalb mindestens einer einzustellenden Zone (125) eines der Halbleiterschaltungselemente erstreckt und die weitere Schicht (125) des"Strominjektors"oberhalb der Zwischenschicht (127,135, 136) der Injektionsschicht (128) gegenüberliegt, wobei diese weitere, der Injektionsschicht (128) gegenüberliegende Schicht (125) durch mindestens zwei gleichrichtende Übergänge (131,130) von der Injektionsschicht (128)

und somit von dem mit dieser verbundenen einen Quellenanschluss (132) getrennt ist, wobei diese weitere, der Injektionsschicht (128) gegenüberliegende Schicht (125) über einen diese Schicht (125) begrenzenden gleichrichtenden Übergang (131) Ladungsträger aus einer angrenzenden Schicht (127) des Strominjektors ansaugen kann und so einen Strom empfangen kann, der als Einstellstrom für mindestens die erwähnte einzustellende Zone (125) dient, wobei die einzustellende Zone (125) eines der Halbleiterschaltungselemente mit der weiteren, der Injektionsschicht (128) gegenüberliegenden Schicht verbunden ist oder zu dieser Schicht gehört (Fig. 13).

Claims

2. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der "Strominjektor" (128,127, 125) eine Dreischichtenstruktur ist, bei der die Injektionsschicht (128) und <Desc/Clms Page number 30> die weitere Schicht (125) des "Strominjektors" Halbleiterschichten von einem ersten Leitfähigkeitstyp sind und die Zwischenschicht (127) eine Halbleiterschicht vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist, wobei die einzustellende Zone (125) zu der weiteren Schicht (125) des "Strominjektors" gehört.

3. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der"Strominjektor"mit Steuermitteln, z. B. in Form eines Kurzschlusses, eines Schalters oder einer isolierten Torelektrode, zur Steuerung des von der einzustellenden Zone zu empfangenden Stroms versehen ist.

4. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzustellende Zone (125) zu einem Halbleiterschaltungselement (127,125, 126) gehört, das eine weitere Zone (127) aufweist, die zu einer Schicht (127) des "Strom- injektors" gehört, wobei diese Schicht (127) an die einzustellende Zone (125) angrenzt und wobei die einzustellende Zone (125) zum Empfang eines Einstellstromes aus dieser Schicht (127) Ladungsträger absaugen kann (Fig. 13).

5. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzustellende Zone (125) einen Teil eines Transistors (127,125, 126) bildet, der in an sich bekannter Weise mindestens zwei Hauptelektroden (127,126) und mindestens eine Steuerelektrode (125) aufweist (Fig. 13).

6. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor (127,125, 126) ein an sich bekannter Bipolartransistor ist, wobei die einzustellende Zone (125) die Basiszone des Transistors bildet (Fig. 13).

7. Integrierte Halbleiterschaltung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, EMI30.1 Emitterzone des Transistors bildet (Fig. 13).

8. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass praktisch alle Transistoren der Schaltung einzustellende Zonen (125) aufweisen, die auf entsprechende Weise wie die einzustellende Zone (125) des einen Halbleiterschaltungselementes mit Hilfe der Injektionsschicht (128) und der Zwischenschicht (127) des"Strominjek- tors" Einstellstrom empfangen, wobei wenigstens eine Anzahl der genannten Transistoren (127,125, 126) alle benötigten Einstellströme mit Hilfe der Injektionsschicht (128) und der Zwischenschicht (127) des "Strominjektors" empfangen (Fig. 13).

EMI30.2 tor" (128,127, 125) gehörigen Schicht (127) bestimmten Übergang vorhanden ist, wobei die letzterwähnte Schicht (127) eine den Transistoren der Gruppe gemeinsame Emitterzone bildet und wenigstens eine Anzahl Transistoren der Gruppe an sich bekannte Mehrkollektortransistoren sind, die mindestens zwei Kollektoren enthalten, die an eine diesen Kollektoren gemeinsame Basiszone grenzen (Fig. 13).

10. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kollek- EMI30.3 111)Weise in Kaskade geschaltet sind (Fig. 11, 13).

11. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 10, insbesondere für Logikschaltungen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Transistor der Gruppe mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zu der Emitter-Kollektor-Strecke des erwähnten ersten Transistors parallelgeschaltet ist, wobei die Kollektoren des weiteren und des ersten Transistors über das Muster von Leiterbahnen miteinander verbunden sind.

12. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit zu der Gruppe gehörigen Transistoren (Til,, Till, T112) eine lineare Verstärkerschaltung gebildet ist, die in an sich bekannter Weise zwei oder mehr gleichstromgekoppelte Transistoren enthält, wobei der Kollektor (126) eines ersten Transistors (Til,) <Desc/Clms Page number 31> mit der Basis (125) eines darauffolgenden Transistors (T 111) verbunden ist, und wobei in der Verstärkerschaltung eine Gleichstromgegenkopplung vorgesehen ist (Fig. 11, 13).

13. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl einzustellender Zonen (125) an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers (121) grenzt, von einem ersten Leitfähigkeitstyp ist und sich in derselben, vorzugsweise von der Zwischenschicht (127,135, 136) gebildeten Halbleiterschicht (127,135, 136) vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp erstreckt, die einen Teil des"Strominjek- tors" (128,127, 125) bildet, wobei sich zwischen wenigstens zwei dieser einzustellenden Zonen (125) eine zu der letzteren Halbleiterschicht (127,135, 136) gehörige Oberflächenzone (136) vom zweiten Leitfähigkeitstyp erstreckt, die höher als diese einzustellende Zone (125) dotiert ist (Fig. 13).

14. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl einzustellender Zonen an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers grenzt, von einem ersten Leitfähigkeitstyp ist und sich in derselben Halbleiterschicht vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp erstreckt, die einen Teil des "Strominjektors"bildet, wobei zwischen wenigstens zwei dieser einzustellenden Zonen eine wenigstens teilweise in den Halbleiterkörper versenkte Isolierschicht liegt, die sich von der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers her in der Halbleiterschicht über wenigstens einen Teil der Dicke dieser Halbleiterschicht erstreckt.

15. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die einzustellende Zone (125) des einen Halbleiterschaltungselementes die Basiszone eines Transistors (127,125, 126) bildet, von dem ein Kollektor (126) an der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers (121) liegt, welcher Kollektor (126), auf diese eine Seite gesehen, völlig in oder auf der Basiszone (125) liegt, wobei die Basiszone (125) eine Oberflächenzone vom einen Leitfähigkeitstyp ist, die rings um den Kollektor (126) an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers (121) grenzt und sich von dieser einen Seite des Halbleiterkörpers (121) her in der Emitterzone (127) des Transistors erstreckt, wobei diese Emitterzone (127) zu der genannten Zwischenschicht des "Strominjektors" gehört (Fig.

13). EMI31.1 8, dadurch gekennzeichnet, dass die der Injektionsschicht (160,161) gegenüberliegende Schicht (168) des "Strominjektors" (160,161, 166,168) auf der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers über das Muster von Leiterbahnen (175) mit der einzustellenden Zone (163) des einen Halbleiterschaltungselementes (163,164, 165) verbunden ist (Fig. 18).

17. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (127,135, 136) des"Strominjektors"eine an die erwähnte eine Seite des Halbleiterkörpers grenzende Oberflächenschicht vom zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist, in der ein oder mehrere an den mit der Injektionsschicht (128) gebildeten gleichrichtenden pn-Übergang (130) grenzende, an sich bekannte vergrabene Gebiete (135) vom zweiten Leitfähigkeitstyp mit einer höheren Dotierungskonzentration vorhanden sind, welche vergrabenen Gebiete (135) unterhalb jeder der einzustellenden Zonen (125) eine Öffnung freilassen, in der ein Teil der Zwischenschicht (127,135, 136) mit einer niedrigeren Dotierungskonzentration als die vergrabenen Gebiete (135) bis zu dem gleichrichtenden pn-Übergang (130a, 130b)

mit der Injektionsschicht (128) reicht (Fig. 13).

18. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der unterhalb einzustellender Zonen (125) liegenden Öffnungen (130a, 130b) eine verschiedene Grösse haben (Fig. 13).

19. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine der einzustellenden Zonen (125) die Oberfläche des gleichrichtenden pn-Überganges (130) des"Strominjektors", über die beim Zuführen von Einstellstrom praktisch alle Ladungsträger injiziert werden, die von der betreffenden einzustellenden Zone (125) gesammelt werden, grösser als für eine oder mehrere andere der einzustellenden Zonen (125) ist (Fig. 13).

20. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Kollektoren des Transistors durch eine metallhaltige Schicht gebildet werden, die'mit der <Desc/Clms Page number 32> angrenzenden Basiszone in an sich bekannter Weise einen Schottky-Übergang bildet.

21. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der einzustellenden Zonen praktisch völlig von der höher dotierten zur Halbleiterschicht (127,135, 136) vom zweiten Leitfähigkeitstyp gehörenden Oberflächenzone (136) umgeben ist (Fig. 13).

22. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 13 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der einzustellenden Zonen (125) an die höher dotierte, zur Halbleiterschicht (127, 135,136) vom zweiten Leitfähigkeitstyp gehörende Oberflächenzone (136) grenzt (Fig. 13).

23. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 13,21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die höher dotierte, zur Halbleiterschicht (127,135, 136) vom zweiten Leitfähigkeitstyp gehörende Oberflächenzone (136) sich von der erwähnten einen Seite des Halbleiterkörpers (121) her in der Halbleiterschicht (127,135, 136), die einen Teil des"Strominjektors"bildet, und quer zu deren Schichtrichtung wenigstens bis praktisch durch die Halbleiterschicht (127,135, 136) hindurch erstreckt.