CS199407B1 - Injection integrated circuit - Google Patents

Injection integrated circuit Download PDF

Info

Publication number
CS199407B1
CS199407B1 CS779005A CS900577A CS199407B1 CS 199407 B1 CS199407 B1 CS 199407B1 CS 779005 A CS779005 A CS 779005A CS 900577 A CS900577 A CS 900577A CS 199407 B1 CS199407 B1 CS 199407B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
transistor
electrode
integrated circuit
ele
substrate
Prior art date
Application number
CS779005A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Artases R Nazarjan
Vjaceslav J Kremlev
Viljam N Kokin
Viktor I Sladkov
Boris V Venkov
Vadim V Lavrov
Original Assignee
Artases R Nazarjan
Kremlev V J
Kokin Viliam N
Viktor I Sladkov
Boris V Venkov
Vadim V Lavrov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SU772441385A external-priority patent/SU602055A1/en
Priority claimed from SU772537101A external-priority patent/SU646391A1/en
Application filed by Artases R Nazarjan, Kremlev V J, Kokin Viliam N, Viktor I Sladkov, Boris V Venkov, Vadim V Lavrov filed Critical Artases R Nazarjan
Publication of CS199407B1 publication Critical patent/CS199407B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/27Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
    • H10D64/311Gate electrodes for field-effect devices
    • H10D64/411Gate electrodes for field-effect devices for FETs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/091Integrated injection logic or merged transistor logic
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/09403Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using junction field-effect transistors
    • H03K19/09414Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using junction field-effect transistors with gate injection or static induction [STIL]
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/09403Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using junction field-effect transistors
    • H03K19/09418Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using junction field-effect transistors in combination with bipolar transistors [BIFET]
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0952Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using Schottky type FET MESFET
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/17Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
    • H10D62/213Channel regions of field-effect devices
    • H10D62/221Channel regions of field-effect devices of FETs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/40Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of IGFETs with BJTs
    • H10D84/401Combinations of FETs or IGBTs with BJTs
    • H10D84/403Combinations of FETs or IGBTs with BJTs and with one or more of diodes, resistors or capacitors
    • H10D84/409Combinations of FETs or IGBTs with lateral BJTs and with one or more of diodes, resistors or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/211Design considerations for internal polarisation
    • H10D89/213Design considerations for internal polarisation in field-effect devices
    • H10D89/217Design considerations for internal polarisation in field-effect devices comprising arrangements for charge injection in static induction transistor logic [SITL] devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

The circuit exhibits a current source formed by bipolar transistor (1). The emitter (2) of the bipolar transistor (1) is connected to a feed source, not shown. A field-effect transistor (8) has its drain electrode (10) connected to an output terminal (11), its source electrode (9) to the earth terminal (5) and to the base electrode (4) of the bipolar transistor (1), and its gate electrodes (12, 12') connected to input terminals (7, 7') and to collector electrodes (6, 6') of the bipolar transistor (1). Depending on its design, the circuit is used as NOR or NAND gate. Non-injecting rectifier contacts of the gate electrodes (12, 12'), which are also constructed as metal semiconductor junctions or respectively as Schottky diodes like the collector electrodes (6, 6'), result in shorter switching times of the circuit. <IMAGE>

Description

Vynález se týká injekčního integrovaného obvodu, zahrnujícího proudový generátor a n-kanálový tranz^tor, řízený elelctrickým polem. jehož hradlo je · spojeno s proudovým generátorem a vstupní elektrodou obvodu, elektroda S je iizemněna a elektroda D spojena s výstupů elektrodou obvodu.The invention relates to an injection integrated circuit comprising a current generator and an n-channel transistor controlled by an electric field. · its gate connected to the current generator and the input electrode of the circuit electrodes with the iizemněna and electrode D connected to the output ele tro d b ou of water.

Vynález má vztah. k oblasU mikroelektroniky a tý se, přesněji řečeno·, · injekčních. integrovaných obvodů s vysokým stupnem integrace,. je-ž jsou určeny předevéím k použití v WslZových zařízeních.In y finding a relationship. the zone of the m ROEL also to ysics tron and th Ka par exact words · · injection. and circuitry ntegrovanýc h d s s hair dryers to YM s t u p nem integration. is-F are intended to předevéím y p i T i OUZ in WslZových devices.

Jsou známy injekční integrované obvody zahrnující proudový generátor a n-kanálový tranzistor řízený eleVrZkým polem. jehož hradlo je spojeno s proudovým generátorem a vstupní elektrodou obvodu. elektrodaS je uzemněna a elektroda D je spojena s výstupní elektrodou obvodu.They are known for injection integrated circuits involving current generator and the n-channel transistor of manufacture women eleVrZkým p ol. h o is from H Radl is connected to the electrical ener g s motor and a ga p n s ele kt d ou ro circuit. ELE kt Rodas is grounded and the electrode D is connected to the output electrode of the circuit.

Známé injekční inťegrované obvody jsoupoměrně pomalé. což je dáno nahromaděním nadbytečného náboje noettelů. injeVovaných p-n přecho<3em hradlo-elektroda S. v oblasti elelctrody S. * V daném obvodu se při ke zkrácení <3oby nabZ jení kapacit struktury potřebném zvýšení naMjecZo proudu zvyšuje nátoj. nahromaný v oblasti elelrtroty Ό. a m narůstá doba. Verá je potrébnd pro jeho vymizení. t.j. narůstá celková doba zpní v sepnutí obvodu. Vedle toho se takový obvocl vyznačuje též poměrně velkou plochou. vymezenou bočnZ zaběhnutím pod maskující tyattčník íměpři formování hradla tranurietoru řízeného elektriclcým polem. a též nutností, rezervy potřetaé ke spojení onek fotošablony pro kontakty s hradlovou oblastí i oblastí elektrody D a okének fotošablorxy.pro difúzi příměsí do hradlové oblasti při formování oblasti elektrody D. .Known and njekčn s i g NTE Rovan e o y b water jsoupoměrně slow. which is creating excessive accumulation D Yes No N y te s noettelů charge it. injeVovaných pn EXAMPLE ec h o <3em game d lo electro-d and S. in the area of elelctro dy S. * V s m d n d u circuitry at EZ r and prices for i <y 3ob nabZ only structures and capacity increase naMjecZo otřebném yp p Roudou nátoj increases. nahroma ga NY in the area elelrtroty Ό. and they both d m increases. Vera The required p ro s in his disappearance. i.e., increase, and the total of b and d p oz ga in the circuitry switching and d in. In dl e, it is characterized in such a obvocl brand U is t om P ez of the sizes rn of p ou H ou loc. defined bočnZ kill of movement and the m p by m and I C s Skuja tyattčník BC COMES monthly p s f ck ormov tranurietoru gate of p ízeného elektriclcým ol. and also the necessity to reserve potřetaé es Ojen p s O towards fotošablony not to contact with the gate region and electrode region D and window fotošablorxy.pro impurity diffusion region in the gate electrode when forming region D.

Základním cílem tohoto vynálezu je zvýšení rychlosti činnosti injekčního integrovaného - obvodu.The basic object of the present invention is to increase the speed of operation of the injection integrated circuit.

Druhým cílem tohoto vynálezu je zvýšení hustoty stavby injekčního integrovaného obvodu.A second object of the present invention is to increase the construction density of the injection integrated circuit.

Podstata vynálezu spočívá v-tom, že v injekčním integrovaném obvodu, • zahrnujícím proudový generátor a n-Vnátavý . taanztatar řízený eZVrZkým polem, jehož hradlo je spojeno s proudovým generátorem a vstupní ' elektrodou obvodu, elektroda S uzemněna a elektrod 'D . spojena s výstupní eleHrofou obvodu, je podle 'vynálezu hrac!la taanz.Ztoru řízeného eleVrZkým polem provedeno v p^obě nejméně jednoho neZjeVujtaZo usmeróujtáho . kontaktu. *>According to the invention-that the injection integrated circuit include í • The more rou p d AC generator and n-Vnátavý. taanztatar management eZVrZkým field whose gate is connected to the current generator and the input 'circuit electrodes, electrical earthing D and E on the electrodes' D. Ojen with p with t p u t n e eleHrofou circuit according 'to Y n and l h Cutting rac! la taanz.Ztoru management field H o eleVrZkým performed both VP ^ NEJM Step E d is no H on neZjeVujtaZo usmeróujtáho. contact. *>

K rozšíření funkcionálních možností ^vodu je účelné, aby tranzZtar řízení elektrickým polem byl proveden s dvěma neinjeVujícími ' kontakty a byla , zavedena doplňková vstupní elektroda, přičemž druhý kontakt je třeba spojit s touto doplňkovou vstupní elektrodou.The expansion of en l f un to Cioni L N I CH possibility ^ water is expedient b y tranzZtar control electr ic to YM p o l EM was carried d en DV E has neinjeVujícími 'to ONTAK ones and were, introduced supplementary an input electrode, the second contact being connected to this additional input electrode.

Ke zvýšení hustoty stavby injekčního integrovaného obvodu je účelné použít na místě proudového generátoru bipolární tranzistor s kovovým kolektorem, společným' s hradlem ' tranzZtaru řízeného elektoiclcýin polem.To increase the density of integrated circuit structures injection is expedient to use in place of the current generator, a bipolar transistor with a metal collector joint 's H r dl em' s steering tranzZtaru of manufacture it elektoiclcýin field.

Je rovněž ' účeZé provit Ztagrovaný . obvod jako polovod^^ou staukturu s proudovým generátorem v podo bipolářtího planárntoo tranzistoru a s planárnZ trenzZZrem řízeným elelctrickým polem s hradlovou ' obílast^ umtatanou na povrchu podložky a s kovovými spojí, uvnito 'obvodu, rozZženými na maskujícim dielektriku; hradlové oblast taanzZtoru řízeného elektrickým polem je třeba provést v podobě úsekú vni^rách o^odových spojů, umZtený^ na nemaskovaných ilse^ch povrchu podložky a ctoánených shora dialektrikem, nad nZž je umírána oblast elektrod D tatovým zsobam, aby vytvářela ohmický kontakt s p^lo^ou . v úseku pOkrývaném . o^astml prostarov^o náboje neZjeVuj^ cZh . usměrňujících kontaVů hradlovýZ oblastí.It is also EZ 'Prior Eze Provit Ztagrovaný. a b d j and k in the semiconducting ^^ ou staukturu with current enerátorem g of p ODD runs bipolářtího planárntoo ranzistoru t and p lanárnZ trenzZZrem of manufacture of women elelctrickým p l h r em dl verifies' obílast umtatanou ^ P h u ovrc pads as for ovovým and combined inside 'b of the water masses at the rozZženými uj i s c m r d iele kt also at; game dL b s area taanzZtoru of manufacture zen eh of electric p o l EM as p Eq E ST the following d about BE Ú to U-h ^ no permanent o ^ odových joints umZtený ^ to nemaskovanýc h Ilse ^ ch p ovrc h at p deferred clippers and ctoánených with Ora h i l e d kt ri to em to d dying region is NZZ electrodes d Dad's PU with b am, and would create a mic for h ý account kt sp ^ lo ^ ou. in official to at covering. o ^ astml prostarov ^ he ^ and combating neZjeVuj CPP. USM uj of n r s c s c h kontaVů hradlovýZ areas.

Pro zjednodušení technologie je účelné umístit v podložce integrovaného otoodu, ve vz^lenosti od svrchu, která nepřesahuje tloušťku vrstvy prostarového náboje neZjeVujZZo usměrňujicího kontaktu hradZvé oblast, držkovou oblast opačného typu vodivosti, než je typ vodivosti podložky, a to takovým . způsobem, aby tato doplňková oblast zcela překryta ohmZ^ kontakt elektrody D s podložkou.To simplify the technology is expedient to place the pad of the integrated otoodu in vz ^ laziness from above, the now obsolete exceed TL ou MOT at layer p rostarové h on ÁB drawbar neZjeVujZZo USM of n r uj and C iH contact hradZvé area Držkov region of opposite type conductivity than the type of conductivity of the pad, and such. accordingly, these b y p L N to the metal and the BL AST completely covered ohmZ-contact electrodes D washer.

V dalším textu . je tanto vynález vysvětleh ' popZem konkrátnZh varZnt jeho provedeš a ' přiloženými výkresy ' ' na nZhž podle vynálezu pOdstavuje obr. 1 základní elektrické schéma injekčního integrovaného obvodu, - logického ventilu NEBO-NE”, obr. 2 schematicky polovodičovou . strukturu téhož ventilu, jako je na obr. 1, a to pO poUedu shora, obr. 3 . sdíematacky potavo^fovou struVuru téhož ventilu jako na obr. 1, a to v p&čnán řezu, obr. 4 scliematZky rlovo^čovou struVuru ventílu s ' dvěma vstupy, s proudovým generátcram, provedeným jako bípolárni tranzistor smetalickým kolektorem, společným s hrad3 lem tranzistoru řízeného elektrickým polem, a to v pohledu shora, obr. 5 schematicky planární polovodičovou strukturu tranzistoru řízeného elektrickým polem 3 hradlovými oblastmi provedenými v podobě úseků vnitřních obvodových spojů, a to v příčném řezu, obr. 6 schematicky polovodičovou strukturu tranzistoru řízeného elektrickým polem-s doplňkovou oblastí opačného typu vodivosti, než je typ vodivosti substrátu, a to v příčném řezu. Further text. is tanto invention is explained ETL eh 'popZem konkrátnZh varZnt its Will you and' EXAMPLE Bulk and drawings' to NZH Z in Y finding pOdstavuje FIG. 1 shows a basic electrical diagram of the injection of the integrated circuit, - a logical gate OR-NO "FIG. 2 schematically semiconductor. the structure of the same valve as in Fig. 1, after poUedu above for R b. 3rd sdíematacky potavo ^ fovou struVuru Teh oz Vent il u as in FIG. 1, and P & iodate section, FIG. 4 scliematZky rlovo ^ Côvo struVuru valve with 'two inputs, with Prou d ew g enerátcram designed as a bipolar transistor smetalickým collector Fig. 5 schematically shows a planar semiconductor structure of a transistor controlled by an electric field 3 in the form of sections of inner peripheral connections, in cross section, Fig. 6 schematically a semiconductor structure of the transistor electric field-controlled with an additional region of the conductivity of the conductor opposite to that of the substrate, in cross-section.

Na obr. 1 je uvedeno základní elektrické schéma jedné'z variant vynálezu navrhovaného-logického integrovaného obvodu - logického ventilu..Fig. 1 shows a basic electrical diagram of one variant of the invention of the proposed logic integrated circuit - a logic valve.

Logický ventil zahrnuje proudový generátor, provedený jako bipolární tranzistor 1J jehož emitor 2 je spojen s elektrodou Д napájecího obvodu (na obr. 1 není uveden), báze Д je spojena se zemnící elektrodou g a kolektory 6 а в' jsou odpovídajícím způsobem spojeny se vstupními elektrodami 1 a logického ventilu. Logický ventil zahrnuje kromě toho n-kanálový tranzistor, řízený elektrickým polem S s oblastí £ elektrody S, spojenou se zemnící elektrodou g, s oblastí 10 elektrody D, spojenou s výstupní elektrodou 11 a hradlovými oblastmi 12 a 12/, provedenými jako něinjektovací usměrňující kontakty a spojenými odpovídajícím způsobem se vstupními elektrodami 7 a 7z logického ventilu.The logic valve comprises a current generator made as a bipolar transistor 1J whose emitter 2 is connected to the electrode Д of the supply circuit (not shown in Fig. 1), the base Д is connected to the ground electrode g and the collectors 6 а в 'are correspondingly connected to the input electrodes 1 and the logic valve. The logic valve further comprises an n-channel transistor controlled by an electric field S with an electrode region S connected to the ground electrode g, with an electrode region D connected to the output electrode 11 and gate regions 12 and 12 /, designed as ninject rectifying contacts. and connected correspondingly to the input electrodes 7 and 7 of the logic valve.

Ve variantě obvodu podle obr. 1 je hradlo oblasti 12 a 12 z tranzistoru 8, řízeného elektrickým polem, provedeno jako dva neinjektující usměrňující kontakty, přičemž druhý kontakt je spojen s doplňkovou vstupní elektrodou 2Z· . Na obr. 2 je schematicky bez měřítka znázorněna polovodičová struktura téhož logického ventilu jako na obr. 1.In the variant of the circuit according to FIG. 1, the gate of the regions 12 and 12 of the transistor 8 controlled by the electric field is designed as two non-injecting rectifying contacts, the second contact being connected to an additional input electrode 2 Z ·. FIG. 2 is a schematic illustration of the semiconductor structure of the same logic valve as in FIG.

Označení základních prvků na obr. 2 je shodné s označením na obr. 1. Proudový generátor,, provedený jako bipolární tranzistor 1 a tranzistor 8 řízený elektrickým polem, je zaformován ve společném polovodičovém substrátuThe designation of the basic elements in FIG. 2 is identical to the designation in FIG. 1. The current generator, formed as a bipolar transistor 1 and an electric field controlled transistor 8, is formed in a common semiconductor substrate.

13. majícím n-typ vodivosti, přičemž bázová oblast £ tranzistoru 1 a oblast 2 elektrody S n-kanálového tranzistoru 8 řízeného elektrickým polem jsou společné.13. having an n-type conductivity, wherein the base region 6 of the transistor 1 and the electrode region 2 of the n-channel transistor 8 controlled by the electric field are common.

Na obr.. 3 je schematicky znázorněna tatéž polovodičová struktura jako na obr. 2, rovněž označení základních prvků je shodné s označením na obr. 2. Oblast 10 elektrody D tranzistoru 8 řízeného elektrickým polem je umístěna mezi neinjektujícími usměrňujícími kontakty hradlových oblastí 12 a 12z, čárkovaně jsou znázorněny hranice vrstev prostorového náboje usměrňujících kontaktů hradlových oblastí 12 a 12' v substrátu 13»FIG. 3 is a schematic representation of the same semiconductor structure as in FIG. 2; the designation of the base elements is identical to that of FIG. 2. The electrode region 10 of the electric field-controlled transistor 8 is located between the non-injecting rectifying contacts of the gate regions 12 and 12. z , the boundaries of the spatial charge layers of the rectifying contacts of the gate regions 12 and 12 'in the substrate 13 are shown in dashed lines. »

Na obr. 4 je schematicky znázorněna polovodičová struktura logického ventilu s dvěma vstupy, 8 proudovým generátorem v podobě bipolárního tranzistoru a metalickými kolektory, jež jsou společné s hradly tranzistoru řízeného elektrickým polem. V dané struktuře jsou metalické kolektory баб* bipolárního tranzistoru společné s hradlovými oblastmi 12 a 12z, provedenými v podobě přechodů kov-polovodič typu diod Schottkyho.Fig. 4 schematically illustrates a semiconductor structure of a logic valve with two inputs, an 8 current generator in the form of a bipolar transistor and metallic collectors that are common to the gates of an electric field controlled transistor. In the structure, the metallic collectors of the bipolar transistor are common to the gate regions 12 and 12 z , in the form of Schottky diode metal-semiconductor transitions.

’ 199407’199407

- 4 Zvýšení ’ hustoty stavby integrovaného obvodu se v dané konstrukci dosahuje tím, že jsou výše uvedené oblasti kolektorů' 6, в' a hradel ' 12, 12' společné a jsou tím tedy odstraněny spoje mezi kolektory 6 a 6' s hradlovými oblastmi 12 a 12 . Je třeba poznamenat, že takové.provedení společných oblastí je možné díky realizaci proudového generátoru v podobě bipolárního tranzistoru s metalickým kolektorem. 'The increase in the density of the integrated circuit is achieved in a given structure by the fact that the above-mentioned collector regions 6, в 'and the gates 12, 12' are common and thus the joints between the collectors 6 and 6 'with the gate regions 12 are removed. and 12. It should be noted that such realization of common areas is possible due to the realization of a current generator in the form of a bipolar transistor with a metallic collector. '

Na obr. 5 je schemaHcky znázorněna planární po^vod^ové stru^ura ' n-kanálového tranzistoru 8 řízeného elektrickým polem, patřící do sestavy integrovaného obvodu logického ventilu, jehož základní elektrické schéma je uvedeno na obr. 1. Zbývající část obvodu může být provedena tak, jak to ukazuje obr. 4.FIG. 5 is schemaHcky representation of at planar after-treatment ^ ew stru ^ ura 'n-channel é it trance and Stora 8 of manufacture zen eh about dyna to YM p ol, p ATR projecting to the assembly of integrated circuit logic valve whose the basic electrical diagram is shown in Fig. 1. The remaining part of the circuit can be executed as shown in Fig. 4.

Vynálezem navrhovaná konstruk:ce int.egrovan^o obvodu s tranzistorem řízeným elektrickým polem s hradlovými oblastmi v podobě neinjektujících kontaktů umožnila provést hradlové oblasti ' 12 a 12/ v podobě úseků s vnitřními kovovými spoji obvodu 14, spočívajícími na úsecích substrátu 13« jež nejsou zakryty maskujícím*dielektrikem 15. Takové .provedení konstrukce zajišťuje možnost zhotovení hradlových oblastí 12 a 12 ' současně se zhotovením první vrstvy spojů uvnitř obvodu daného.integrovaného obvodu.In finding y h Return to Maintenance and onstruk CE int.egrovan ^ oo d b in US women transistor of manufacture by an electric field to the gate regions in the form of contacts neinjektujících permitted transfer gate region '12 and 12 / in the form of sections with internal metal circuit board 14 This construction provides the possibility of constructing the gate regions 12 and 12 'at the same time as the first layer of joints is formed within the periphery of the integrated circuit.

Umístění oblasti 10 elektrody D nad dielektrikem 16. chrtoZZ spoje 14· uvnitř obvodu, umožňuje zhotovovat oblast . 10 elektrody . D současně se zhotovením druhé vrstvy spojů uvnitř obvodu (na obr. 6 nejsou uvedeny) · daného integrovaného obvodu.Positioning of the BL AST and about 10 e l e kt genus y D dd tr purpose for which also the 16th EM · chrtoZZ connection 14 within the circumference, allows to place the area. 10 electrodes. D at the same time as the second layer of connections is formed inside the circuit (not shown in FIG. 6) of the integrated circuit.

Na obr. 6 je schematicky znázorněna polovodičová stouUura ještě jedné varianty provedení tranzistoru řízeného'elektrickým polem, který je součástí struktury navrhovaného integrovaného obvodu podle vynálezu. Struktura se liší od struktury výše popsané a znázorněné . na obr. 5 tím, . že má doplňkovou oblastFIG. 6 is a schematic Zorn of Zn and lead to p and d s s No stouUura STE is one e variant řízeného'elektrickým transistor array, which is part of the structure of the proposed integrated circuit according to the invention. The structure differs from that described and illustrated above. 5 in FIG. that it has an additional area

17. umístěnou na substrátu 13 - ve vzdálenosti a od · povrchu,·přičemž tato vzlenost nepresahuje. tloušťku vrstvy prostorového náboje nezjevujícího usmerňujZZo kontaktu hradlové oblasti 12. Oblast 17. je typu vodivosti, který je opačný typu. vodivosti. substrátu 13. v daném případe p-typu vodivosti. . Oblast 17 je. umístěna Ztovým . způsobem, aby zceZ . pokrývala ohmZký kontakt 18 oblasti D se substrátem 13· Zavedení doplňkové oblasti 21 umožňuje.zvětšit vzdálenoat mezi hradlovými ' oblastmi 12 a 12' a zjednodušit technologii zhotovení Ztegrovan^o obvodu v důsledku zmírnění požadavků na fotoSablonu, která se . používá při formoval hrabových oblastí.17th arranged on the substrate 13 - and at a distance from the surface ·, · and this model can be lazy t not exceed p. Lou T W T TKU VRS in YP rostorov it é n ÁB drawbar nezjevujícího usmerňujZZo to ontact Rádlová h e o b and 12. The last-BL t and t ype 17. conductance which is a p by p those ation. conductivity. su b STR 13. In the given d or e and p type with a di bility. . Area 17 is. placed by Ztovým. in a way, and would . ohmZký contact 18 covering the area D with substrate 13 · introduction of an additional field 21 enables uje.zv E t network education and Lena limit and game dL i ew 'regions 12 and 12', and Z d d u no IT tec h no L of GII of h o s t oven Ztegrovan ^ of UV circumferential d d d to mitigate USLE of both N and P d Oza AVK otoSablonu of F, wherein a is. used in the runs and p s hrabových shaped areas.

Injekční integrovaný obvod (logický ventil) pracuje následujícím způsobem. Emitorová oblast 2 bipolárního.tranzistoru 1 injektuje díry do bázové oblastí 4, jež se pro bázovou oblast £ . jeví jako minoritní nositelé náboje. Tito nositelé náboje se komuZjí oWastmi kolektorů 6 a ' 6' . Podle napětí na . vstupních elektroch 2 a , 1' m№e být Z^cký ventil v jednom z následujících stavů.The injection IC (logic valve) operates as follows. The emitter region 2 of the bipolar transistor 1 injects holes into the base region 4, which is for the base region 6. appears as minor carriers of drawers . Those that n holders ÁB drawbar to omuZjí oWastmi to the olefin of 6 Torr, and '6'. By voltage to. ga p n I CH electronics gives C H 2 and 1 'b m№e yl ^ Z CKY valve is d nom of the following conditions.

Buůe-li na o vstupní elektrody 2 a 2* povedeno nhke napětí, blZké poZncZlu zem^^ pak nosheW náboje, VmuZjící se echody ob!astí If Buůe- to about BE ga p n and the electrodes 2 and 2 * Povedené nhke voltage EIT bed, couch b poZncZlu ground ^^ p and n nosheW ÁB drawbar VmuZjící the straight ec h o dy of b! T and s

- 5 199407 kolektorů 6 a 6' ,·. ' stékají na . zem*. Výstupní elektroda 11 při tom nemá galvanickou vazbu se zemí - elektrodou 2> a je-li_ ventil napojen na analogový ventil ·(na obr. 1 není uveden), pak na elektrodě 11 bude přítomno vysoké nappěí, rovnnjící se uvolňovacímu napětí přechodu mezi hradlovými oblastmi 12 a 12' a oblastí £ elektrody S.5 199407 collectors 6 and 6 ',. run down on. earth *. The output electrode 11 does not have a galvanic bond to the ground electrode 2, and if the valve is connected to an analog valve (not shown in FIG. 1), then a high voltage will be present at the electrode 11 equal to the release voltage of the transition between the gate regions. 12 and 12 '

Přerušení uvede^ galvanické vazby· nastane · v důsledku překytí úseku substrátu 13., umístěného mezi elektrodami 11 a 2> a to vrstvami prostorových, nábojů · uzavřených přechodů mezi hradlovými oblastmi 12, 12' a oblastí *' elektrody S (vrstvy prostorových nábojů jsou uvedeny na obr. · 3 čárkovaně) . .The interruption of the galvanic coupling occurs as a result of the presence of a portion of the substrate 13 located between the electrodes 11 and 2, namely by the spatial charge layers, the closed transitions between the gate regions 12, 12 'and the electrode region S'. shown in Fig. 3 with dashed lines). .

Budeeli ke vstupním elektoodám 2 a i' přivedeno vysoké nappěí, přesahující uvolňovací napětí přechodů mezi hradlovými oblastmi 12, 12' a oblastí 2 elektrody S,· pak existuje mezi elektrodami 11 a 2· galvanická vazba a napětí na výstupu logického členu bude blízké napětí ·na elektrodě 2 země. Uvedená galvanická vazba je zabezpečena zmenšením rozměrů oblasti prostorového náboje přechodů · mezi hradlovými oblastmi 12, 12 ' ΘΜ.β^ί % elektrody S při zvětšení napětí na vstupních elektrodách . i aA high voltage is applied to the input electrodes 2 and 1 ', exceeding the release voltage of the transitions between the gate regions 12, 12' and the electrode region 2, then there is a galvanic coupling between the electrodes 11 and 2. electrode 2 earth. Said galvanic coupling is provided by reducing the dimensions of the spatial charge region of the transitions between the gate regions 12, 12 'ΘΜ. i a

Buud-li k jedné ze vstupních elektrod ' 2 nebo z' přivedeno nízké napětí, pak existují dvě možn^si. První - jestliže měrný odpor obb-asli· 10 a vzdálenost L· mezi hradlovými oblastmi · 12 a 12' (obr. 2) jsou voleny tak, aby šířka vrstvy prostorového náboje přechodu·mezi hradlovými oblastmi 12 a 2 byla vetší nebo rovna vzdálenosti L. Druhá - jestliže šířka vrstvy prostorového· náboje uvedeného přechodu · je · menší než vzdálenost L. V prvém případě existuje elektrická galvanická vazba mezi elektrodami 11 a 2, v druhém · případě galvanická vazba · mezi · elektrodami 11 a zemí (elektrodou 5) neexistuje.If a low voltage is applied to one of the input electrodes 2 or 2, then there are two possibilities. First - if the resistivity obb-asli · 10 and the distance L · between the gate regions · 12 and 12 '(Fig. 2) are chosen so that the space charge layer of the transition · between the gate regions 12 and 2 is greater than or equal to the distance L The second, if the spatial charge layer width of said transition is less than the distance L. In the first case, there is an electrical galvanic coupling between electrodes 11 and 2, in the second case there is no galvanic coupling between electrodes 11 and ground (electrode 5). .

Takovýmto způsobem můženavrhovaný · logický · člen v závislosti na strukturně-topologických parametrech (hodnotě L a měrném odporu 10 ) plnit logickou funkci NEBO-NE nebo A-NE. ·In this way, the proposed logic can, depending on the structural-topological parameters (L-value and resistivity 10), perform the OR-NO or A-NO logic function. ·

Zvýšení rychlosti v činnooti daného · logického členu se dosáhne díky použžtí neinjektujících usmetrudících kontaktů - přechodů kov-polovodič jako hradlových sblastí 12 a 12' ·a kolektorových omastí 6 a б'. Tím, že nenastává injektování minoritních n^^^ítelů náboje z hradlových objatí 12 a 12 nedochází k nahromadění přebytečného náboje v oM-asti .12, čímž se výrazně zkracuje doba přechodových dějů v logickém ven^lu při přechodu ze · stavu otevřeného do stavu uzavřeného.The increase in the speed of the logic element is achieved by the use of non-injecting smear contacts - metal-semiconductor transitions as gate portions 12 and 12 'and collector greases 6 and 6'. By not injecting minor charge numbers from gate embraces 12 and 12, there is no accumulation of excess charge in the .alpha.-12 portion, thereby significantly reducing the transition time in the logic outboard when transitioning from an open to a state. closed.

Zvláštnost činnooti integrovaného obvodu s tranzisooeem řízeným elektrckkým polem, uvedeného na obr. 6, spočívá v následujícím. Doplňková oblast ' brání průchodu proudu od ·výstupní elektrody 11 k oblasti 2 ' elektrodyThe special feature of the electric circuit-driven integrated circuit integrated circuit shown in FIG. 6 is the following. The additional region 'prevents current flow from the output electrode 11 to the electrode region 2'

S· · ve kolmo k povrchu integrovaného obvodu a zabezpečuje, aby dráha , proudu procházela rovnoběžně s povrchem. Jestliže je na hradlových oblastech a 12' · příoomen nízký potenniál, vrstva prostorového náboje překrývá cestu · průchodu proudu, neboť doplňková 17 · zcela překrývá ohmický kon199407It is perpendicular to the surface of the IC and ensures that the current path extends parallel to the surface. If a low potential is present on the gate regions and 12 '·, the spatial charge layer overlaps the path · current passage, since the additional 17 · completely overlaps the ohmic con199407

- 6 takt oblasti 10 . elektrody D. Oblast 17 může být spojena se zemí nebo na ní. může, -být pří.vedeno posunutí napětí - predpetí od doplňkového zdro• v , je napetí.- 6 bars of area 10. The area 17 may be connected to or on the ground. may, -flats pří.vedeno p osunutí voltage - preload from the supplementary source • j e voltage.

Vynálezem navrhovaný integrovaný obvod se vyznačuje technologičností a může být zhotoven plenární technolog^, jak s použitím ' ephaxn^ foló-í,. tak i bez nich. , .The invention proposed is characterized by the integrated circuit and the technological aspects of h b YT otoven pl enárn and TEC h l o g amino-II as with uses m '^ ephaxn Folo d ,. and without them. ,.

široké funkcionální možnosti a vyso rychlost činnosti . umořuje široké vvuž^í integrovaného obvodu podle vylezu při sestavován velkých ^tegrovaných obvodů s vysokou.hustotou prvků na . krystalu. shi MA for functionalized and the possibilities he AL and y with y ka r c ost or to structure the hl. unwinding the wide angle vvuž é ^ s i n g t h e b oo eh Rovan water after dL ev y to l cut when assembling the large-tegrovaných circuits vysokou.hustotou elements on. crystal.

Předmět ’ vynálezuThe object of the invention

Claims (5)

Předmět ’ vynálezuThe object of the invention 1. Injení wtegrovaný obvod,· obsahující prosový generótor a n-kanálový tranzistor - řízený élekto^lcým pólemj jehož hradlo je spojeno s proudovým generátorem a vstupní elektrodou obvodu, elektroda - S uzemněna-a elektroda B spojená s výstupní ’ elektrodou obvodu, vyznačující se tím, žě hradlo (12) tranzistoru (8) řízeného elektn^ým polem je proveden.o ve formě nejméně jednoho ne^jektujícíto usm^rtovac^o^ontak^u.First Inje CZK nus wtegrovaný of water b · h b is about uj s c s g enerótor sorghum and N- to análový transistor - women of manufacture Elekta ^ lcým pólemj whose h lo r d is connected to the current generator and the input and ele kt ro d ou a b a d u ele to tro d and - an earthed - e l ektroda b connected to the output 'electrode circuit, characterized in that the gate (12), trance and Area (8) R Zen é it electroencephalogram yM-field is carried in en.o d f orm of at least d is no H on the non-jektujícíto USM rtovac ^ ^ o ^ ^ u ONTAK. 2. Injekční integrovaný obvod ' podle bodu 1, vyznačující se tím, žé tranz^tor. (8) řízený elektrickým polem obsahuje dva neinjektující konakty a dopkovou vstupní elektrodu (7') , přemž druhý kontakt je spojen - s doplňkovou vstupní elektrodou ( 1') .2. An injection integrated circuit according to claim 1, wherein the transistor. (8) n women e l e kt generally proved after L em o B is H, U is d va neinjek t uj I C s The contacts and d o p ln k verifies vs t for p n s ele kt ro d u (7 ') EXAMPLE Identification of d em ruhý to ontact is p Ojen - with d PLN metal vs. T p u n e kt ele ro ou d (1 '). 3. Injekční integrovaný obvod podle bodu 1, ..vyznačující se tím, že jako proudový generátor je použit bipolární tranzistor (1) s metalickým kolektorem (б, ' 6') , společným s hradlem (1^ 12') tranzistoru Í8) řízeného · e^ktrickým polem. ‘3. Injectable A integrated circuit according to claim 1, ..vyznačující in that a current generator is a bipolar transistor (1) having a metallic collector (б, '6'), with p a l ečným dl game with Em (1 ^ 12 ') of the transistor I8) management of eh ^ · e ktrickým field. ' 4· Injekční integrovaný obvod.podle Bodu 1, vyznačující . se'tím, že na povrchu substrátu (13) umístěné hra.dlové otoasti (1^ 12 z) tranzistoru (8) řízeného ele^nckým polem, provedeného jako planárn^. jsou provedeny v podov v v be úseků kovových, na maskujícím dielektriku (15) umístěných, vnitrních spojů obvodu (14^ a . to úseků přesahujících na nemaskované . úseky povrchu substrátu (13). a . chráněné ’ shora dielektrikem (16^ nad núrá je urás^na -oWast (10} elektrody. D vytvářející ohmický kontakt (18) se substrátem (13) na úseku ekrývaném oblastmi prostorového náboje n^nje^ujíc^h uaměrňujících kontakhradlových oblasU (1^ l2'^ přičemž proudový gener^or . je proveden v podobě planárního bipolárního tranzistoru (1).4 · Injection integrated circuit according to Item 1, characterized by: se'tím that p ovrchu substrate, and the (3 1) positioned é é hra.dlov otoasti (1 → 12) of the transistor (8) management é ^ ele it nckým field, perform en d eh of a planar sensors. are p rove d enes in after d o vv BE-metal portions, for masking the dielectric (15) disposed, the internal connections circumferential d u (14-in. that at the ing straight aces h uj and smell to nemas the crosslinked with e. determining for the ky p ovrc h in su b p and TU (1 3). a. Chr n e d 'above di elec tri ek (16 ^ above NUR is Uras ^ in - oWast (10} of the electrode. D forming an ohmic contact ( 18) of the substrate (13) for check BC e k RYVAN é m the spatial é him n ÁB drawbar n ^ n ^ both stages ^ h UAM of Rn UJ I C I CH account TU h a d-target zone of the (1 → L 2 '^ when CEM Prou d or AC gener ^. is carried in the en d of d p p Both LAN and a ¹H RN BIP ol a ry him transistor (1). 5. Injekční integrovaný obvod podle bodu 4, vyznačující se tím, že v substrátu (13) je ve vz^lenos^ ( a ) po .povrchu,. neevyšující ^oušťku vrstvy prostorového nábojejneinjektujíctao usměrňujícího ko^aktu hradlové oblasti elektrody S, umístěna doplňková oblast. (17) typu vodivosti, který je opačný typu vodivosti substráty přičemž doplňková oblast zcela .ekrývá ohmický kontakt (18) oblasti (10) elektrody ·D ’ se substrátem (13)·'5. An injection integrated circuit according to claim 4, characterized in that in the substrate, and (3 1) is lazy mod ^ ^ (A) p of surface to be treated,. BC no evyšuj I C I ^ oušťku layer P ros t he eh orov ÁB ojejneinjektujíctao USM of Rn UJ I C ¹H ko ^ é act gate electrode area S is disposed complementary region. (17) conductivity type which is opposite in type No. Nu d emissivities and substrates PRICE em from D L N P of the metal and the region of L chain and. e BC to jerk and ohmic contact (18) area (10) of the electrode · D 'with the substrate (13) · " OPRAVA ' ''' popíšu vynálezu к autorskému osvědčení č. 199 407 ~ (51) Hlt. СР — H 911 27/00REPAIR '' '' I will describe the invention to author's certificate No. 199 407 ~ (51) Hlt. СР - H 911 27/00 V popisu vynálezu к autorskému osvědčení č. 199 407 má být4 v záhlaví:In the description of the invention for the author's certificate No. 199 407 should be 4 in the heading: Správně: „(32) (31) (33) Právo přednosti Od 08 01 77 (2441385).Correctly: '(32) (31) (33) Right of priority From 08 01 77 (2441385). . · od 01 11 77 (2537101). · From 01 11 77 (2537101) Od 11 11 77 (2537006)From 11 11 77 (2537006) Svaz sovětských, socialistických republik“Soviet Union" CKAD PROVYNAI.EZYA OBJEVYCKAD PROVYNAI.EZYA DISCOVERIES
CS779005A 1977-01-06 1977-12-29 Injection integrated circuit CS199407B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772441385A SU602055A1 (en) 1977-01-06 1977-01-06 Integral logic element
SU772537101A SU646391A1 (en) 1977-11-01 1977-11-01 Field-effect transistor
SU2537006 1977-11-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199407B1 true CS199407B1 (en) 1980-07-31

Family

ID=27356306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS779005A CS199407B1 (en) 1977-01-06 1977-12-29 Injection integrated circuit

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS53108291A (en)
CH (1) CH616276A5 (en)
CS (1) CS199407B1 (en)
DD (1) DD136907A1 (en)
DE (1) DE2800335A1 (en)
FR (1) FR2377123A1 (en)
GB (1) GB1565918A (en)
NL (1) NL7800046A (en)
PL (1) PL119495B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5540051A (en) * 1978-09-12 1980-03-21 Mitsubishi Electric Corp T-joint and production thereof
JPS573651Y2 (en) * 1979-10-08 1982-01-22
GB2130790B (en) * 1982-10-26 1986-04-16 Plessey Co Plc Integrated injection logic device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2321796C2 (en) * 1973-04-30 1982-07-29 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Field effect transistor
JPS5811102B2 (en) * 1975-12-09 1983-03-01 ザイダンホウジン ハンドウタイケンキユウシンコウカイ semiconductor integrated circuit

Also Published As

Publication number Publication date
FR2377123A1 (en) 1978-08-04
DE2800335A1 (en) 1978-07-13
PL203827A1 (en) 1978-10-23
DD136907A1 (en) 1979-08-01
PL119495B1 (en) 1982-01-30
GB1565918A (en) 1980-04-23
FR2377123B1 (en) 1980-05-16
CH616276A5 (en) 1980-03-14
NL7800046A (en) 1978-07-10
JPS53108291A (en) 1978-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7518209B2 (en) Isolation of a high-voltage diode between a high-voltage region and a low-voltage region of an integrated circuit
US6133607A (en) Semiconductor device
US5559348A (en) Semiconductor device having insulated gate bipolar transistor
US20180269208A1 (en) Semiconductor integrated circuit
US6620730B2 (en) Smart power device and method for fabricating the same
JPH055382B2 (en)
KR20090051611A (en) Power semiconductor devices
US6525383B1 (en) Power MOSFET
CS199407B1 (en) Injection integrated circuit
CN105895529B (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
KR100442462B1 (en) Semi-conductor element with an emitter area and a stop zone in a pre-mounted position thereto
DE112014006726T5 (en) Semiconductor device, power module, power conversion device, vehicle and rail vehicle
JP3872827B2 (en) High voltage semiconductor element
JPH0563202A (en) Semiconductor device
US4584593A (en) Insulated-gate field-effect transistor (IGFET) with charge carrier injection
US4641163A (en) MIS-field effect transistor with charge carrier injection
JP3916206B2 (en) Semiconductor device
CN109346466B (en) Semiconductor structure and driver chip
HUP0300366A2 (en) Monolithically integrated semiconductor component
EP0109692A1 (en) Semiconductor device for a MOSFET
JPS62217664A (en) semiconductor equipment
JPH01251755A (en) Thyristor
WO1994015365A1 (en) Field-effect semiconductor component
JPS6436060A (en) Static electricity protective device of mis integrated circuit
JPS6066473A (en) Input protective circuit for mos semiconductor device