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Oberbegriff
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Die Erfindung richtet sich auf eine als BICMOS-Struktur ausgeführte Klemmschaltung mit zwei Anschlüssen. Die Struktur ist dazu vorgesehen, in integrierten CMOS-Schaltungen verwendet zu werden. Klemmstrukturen dienen vorzugsweise in mikroelektronischen Schaltungen als Strukturen von elektrischen Anordnungen für Halbleiterbauelemente zum Schutz gegen elektrostatische Auf- oder Entladung.
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Allgemeine Einleitung
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Für die Begrenzung von ESD und EOS Ereignissen werden in integrierten CMOS Schaltungen zweipolige Strukturen benötigt, die unterhalb einer Klemmspannung keinen Einfluss auf die geschützte CMOS-Schaltung ausüben und oberhalb der Klemmspannung möglichst schlagartig und schnell die überschüssige elektrische Energie auf einen Ableitknoten durchschalten und so diese überschüssige Energie neutralisieren.
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Aus der
US 2005/0 173 765 A1 , der
US 2002/0 097 082 A1 und der
US 6 268 990 B1 sind Schutzstrukturen zum Schutz mikroelektronischer Schaltkreise vor elektrostatischer Entladung bekannt. Die Struktur der
US 2005/0 173 765 A1 nutzt eine BICMOS-Schaltung. Die Struktur der
US 2002/0 097 082 A1 eine Schaltung aus zwei Bipolartransistoren. Die Schaltung der
US 6 268 990 B1 zwei IGBT-Transistoren. Alle drei Schriften lehren die Verwendung eines rückgekoppelten Transistors zum Aufsteuern eines Entladetransistors. Die
DE 103 41 068 A1 zeigt eine NPN-Darlington-ESD-Schutzschaltung.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen die zum einen eine sehr steile Kennlinie und zum anderen eine kompaktere Bauform aufweist, die in einem konventionellen CMOS Prozess gefertigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe
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Bei der erfindungsgemäßen Struktur handelt es sich um eine BICMOS-Struktur mit einem halbleitenden Substrat (p-Sub). Das Substrat (p-Sub) besitzt einen ersten Leitungstyp. In dem halbleitenden Substrat (p-Sub) sind Bereiche eines ersten Leitungstyps, der p-leitend oder n-leitend sein kann, gefertigt. Entsprechend sind in dem halbleitenden Substrat (p-Sub) andere Bereiche eines zweiten Leitungstyps, die ebenfalls p-leitend oder n-leitend sein können, gefertigt. Diese anderen Bereiche weisen einen zweiten Leitungstyp auf, der stets von dem ersten Leitungstyp verschieden ist. Ist der erste Leitungstyp p-leitend, so ist der zweite Leitungstyp n-leitend. Ist der erste Leitungstyp n-leitend, so ist der zweite Leitungstyp p-leitend. Mehrere dieser Bereiche sind als Kontaktbereiche ausgeführt. Die Eigenschaft eines Kontaktbereiches bedeutet, dass der betreffende Bereich dazu vorgesehenen ist einen elektrischen Kontakt herzustellen. Typischerweise weisen Kontaktbereiche eine höhere Dotierung auf. Sofern sie keinen direkten elektrischen Kontakt mit einem anderen Kontaktbereich haben, werden sie typischerweise mittels Metallisierung oder mittels silizidiertem polykristallinem Silizium über ein Kontaktloch angeschlossen.
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Ein erster Bereich innerhalb des Substrats (p-Sub) ist eine erste Wanne (HVNW) vom zweiten Leitungstyp. Diese erste Wanne (HNW) erstreckt sich vom Innern des Substrats (P-Sub) in vertikaler Richtung zumindest teilweise bis zu Oberfläche (O). Die Oberfläche ist in 3, die einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Struktur darstellt, zur Verdeutlichung fett markiert. Ein zweiter Bereich innerhalb des Substrats (p-Sub) und innerhalb der ersten Wanne (HVNW) ist eine zweite Wanne (PW) vom ersten Leitungstyp, die sich vom Innern des Substrats (P-Sub) und vom Innern der ersten Wanne (HVNW) in vertikaler Richtung zumindest teilweise bis zu Oberfläche (O) erstreckt. Ein dritter Bereich innerhalb des Substrats (p-Sub) und innerhalb der ersten Wanne (HVNW) ist eine dritte Wanne (NW) vom zweiten Leitungstyp, die sich vom Innern des Substrats (P-Sub) und vom Innern der ersten Wanne (HVNW) in vertikaler Richtung zumindest teilweise bis zu Oberfläche (O) erstreckt. In der dritten Wanne (NW) liegt der Kanal (K) eines ersten MOS-Transistors (T1). Oberhalb des Kanals (K) ist die Steuerelektrode (G) des ersten MOS-Transistors (T1) isoliert von dem Kanal (K) angeordnet. Der erste MOS-Transistor (T1) ist über mindestens einen ersten Kontaktbereich (D) und einen zweiten Kontaktbereich (S) vom ersten Leitungstyp angeschlossen. Der erste Kontaktbereich (D) und der zweite Kontaktbereich (S) des ersten MOS-Transistors (T1) sind voneinander beabstandet. Erst hierdurch wird der Kanal (K) ausprägbar. Der ersten Kontaktbereich (D) erstreckt sich vom Innern der dritten Wanne (NW) bis zur Oberfläche (O) des Substrats (p-Sub) in vertikaler Richtung. Der zweite Kontaktbereich (S) erstreckt sich vom Innern der dritten Wanne (NW) bis zur Oberfläche (O) des Substrats (p-Sub) in vertikaler Richtung. Die dritte Wanne (NW) ist elektrisch über einen dritten Kontaktbereich (B) vom zweiten Ladungstyp angeschlossen. Der zweite Kontaktbereich (S) und der dritte Kontaktbereich (B) sind miteinander elektrisch verbunden. Die zweite Wanne (PW) weist einen vierten Kontaktbereich (BAS) vom ersten Leitungstyp auf. Dieser dient gleichzeitig als Basis eines zweiten Bipolartransistors (T2). Der vierte Kontaktbereich (BAS) erstreckt sich vom Innern der zweiten Wanne (PW) bis zur Oberfläche (O) des Substrats (p-Sub) in vertikaler Richtung. Die zweite Wanne (PW) weist einen fünften Kontaktbereich (E) vom zweiten Leitungstyp auf. Der fünfte Kontaktbereich (E) erstreckt sich vom Innern der zweiten Wanne (PW) bis zur Oberfläche (O) in vertikaler Richtung. Der vierte Kontaktbereich (BAS) ist elektrisch mit dem ersten Kontaktbereich (D) verbunden. Der erste Kontaktbereich (D) und der vierte Kontaktbereich (BAS) sind mit der Steuerelektrode (G) des ersten MOS-Transistors (T1) verbunden. Die zweite Wanne (PW) und die dritte Wanne (NW) berühren sich elektrisch. Da sie einen unterschiedlichen Ladungstyp haben, bilden sie eine PN-Diode aus. Es ist ein kennzeichnendes Merkmal der erfindungsgemäßen Struktur, dass der Bulk-Anschluss (B) des ersten MOS-Transistors (T1) mit dem Basisanschluss (BAS) des zweiten Bipolartransistors (T2) über diese pn-Diode elektrisch verbunden ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass diese PN-Diode im Normalbetrieb sperrt. Daher ist eine Trennung durch eine zusätzliche Isolation nicht notwendig und die Struktur kann räumlich unter Nutzung dieses Sperrverhaltens komprimiert werden.
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Aufgrund der zuvor beschriebenen Konstruktionsmerkmale kann die Erfindung durch eine einfache Schaltung dargestellt werden. Eine solche Schaltung weist einen ersten MOS-Transistor (T1) und einen zweiten, insbesondere vertikalen, Bipolartransistor (T2) auf. Der erste MOS-Transistor (T1) weist einen Source-Anschluss (S), einen Drain-Anschluss (D) und eine Steuerelektrode (G) auf. Darüber hinaus weist der erste MOS-Transistor (T1) einen Bulk-Anschluss (B) auf. Der zweite Bipolar-Transistor (T2) weist einen Kollektor-Anschluss (C), einen Basis-Anschluss (BAS) und einen Emitter-Anschluss (E) auf. Der Bulk-Anschluss (B) der Kollektor-Anschluss (C) und der Source-Anschluss (S) sind untereinander elektrisch verbunden. Die Steuerelektrode (G), der Drain-Anschluss (D) und der Basis-Anschluss (BAS) sind untereinander elektrisch verbunden. Eine Wanne, hier die dritte Wanne (NW) oder die erste Wanne (HVNW), von einem zweiten Leitungstyp bildet den Bulk des ersten MOS-Transistors (T1). Gleichzeitig bildet diese Wanne (NW, HVNW) ebenfalls den Kollektor des Bipolar-Transistors (T2). Ein erster Kontaktbereich vom ersten Leitungstyp bildet den Drain-Kontakt (D) des ersten MOS-Transistors (T1).
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Vorteil der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine steilere Kennlinie auf. Gleichzeitig weist sie eine kompaktere Bauform als eine Realisierung aus diskreten Bauelementen auf.
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Beschreibung der Weiterbildungen/Ausbildungen der Erfindung
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindung berühren sich der vierte Kontaktbereich (BAS) und der erste Kontaktbereich (D) in der Form, dass eine elektrisch leitende Verbindung entsteht. Dies hat den Vorteil, dass die Bauform noch kompakter und kleiner ausfällt. Des Weiteren können Kontaktlöcher und der Verdrahtungsraum für die Metallisierung eingespart werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der vierte Kontaktbereich (BAS) und der fünfte Kontaktbereich (E) voneinander beabstandet. Mindestens ein Oxid-Steg (OX) befindet sich an mindesten einer Stelle zwischen dem vierten Kontaktbereich (BAS) und dem fünften Kontaktbereich (E) innerhalb einer Abstandslinie (AL) minimaler Länge. Die Abstandslinie ist dabei von dem vierten Kontaktbereich (BAS) zu dem fünften Kontaktbereich (E) zu ziehen. Hierdurch wird der Strompfad zwischen dem vierten Kontaktbereich (BAS) und dem fünften Kontaktbereich (E) verlängert, was zu einer Verbesserung der Steilheit der charakteristischen Kennlinie führt. Der Oxid-Steg (OX) kann durch Deposition, lokale Oxidation oder eine Shallow-Trench-Isolation hergestellt werden.
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In einer dritten Ausprägung der Erfindung wird die Basis (BAS) des zweiten Bipolartransistors (T2) durch einen Bereich vom ersten Leitungstyp gebildet, dessen Teil der erste Kontaktbereich des Drain-Kontakts (D) des ersten MOS-Transistors (T1) ist. Hierdurch wird die Struktur noch kompakter.
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Liste der Figuren
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1 zeigt eine erfindungsgemäße BICMOS Struktur im Querschnitt am Beispiel eines gleitenden Substrates
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2 zeigt die erfindungsgemäße BICMOS Struktur von 1 im Querschnitt mit zusätzlicher Kompaktierung
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3 zeigt die 1 mit der Lage der Oberfläche (O)
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4 zeigt die 1 mit der Lage der Abstandslinie (AL)
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Beschreibung der Figuren
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Fig. 1
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1 zeigt die erfindungsgemäße Struktur beispielhaft schematisch im Querschnitt und die zugehörige Verschaltung. Das Substrat (p-Sub), das einen ersten Leitungstyp besitzt, wird über einen Substratkontakt (SC) angeschlossen. Der erste Leitungstyp ist in diesem Beispiel ein P-Leitungstyp. Der zweite Leitungstyp ist in diesem Beispiel ein N-Leitungstyp. Die Erfindung umfasst aber auch den umgekehrten Leitungstyp. In der 1 wäre nur der Pfeil der Emitter-Basis-Diode umzudrehen, um den Fall einer umgekehrten Wahl der Zuordnung der Leitungstypen abzudecken. Der erste MOS-Transistor (T1) ist mit seinem Bulk-Anschluss (B) mit seinem Source-Kontakt (S) elektrisch verbunden. Der Bulk-Anschluss (B) des ersten MOS-Transistors (T1) wird in der dritten Wanne (NW) typischerweise als hochdotierter dritter Kontaktbereich vom zweiten Leitungstyp ausgeformt. Die dritte Wanne besitzt dabei vorzugsweise ebenfalls einen zweiten Leitungstyp. Der Source-Kontakt (S) wird in der dritten Wanne (NW) typischerweise als hochdotierter zweiter Kontaktbereich (S) vom ersten Leitungstyp ausgeformt. Die dritte Wanne (NW) ist mit der ersten Wanne (HVNW) elektrisch verbunden, da diese beide vorzugsweise vom zweiten Leitungstyp sind. Besonders bevorzugt ist die erste Wanne (HVNW) niedriger dotiert als die dritte Wanne (NW). Die dritte Wanne (NW) berührt die zweite Wanne (PW). Diese zweite Wanne (PW) ist bevorzugt vom ersten Leitungstyp, so wie das Substrat (p-Sub). Die erste Wanne (HVNW) und Teile der dritten Wanne (NW) dienen als Kollektor für den vertikalen, zweiten Bipolartransistor (T2). Der Bulk-Anschluss (B) des ersten MOS-Transistors (T1) ist also mit dem Kollektor des zweiten Bipolartransistors (T2) über die erste Wanne (HVNW) und die dritte Wanne (NW) sowie den Bulk-Anschluss (B) verbunden. Aufgrund der Verdrahtung ist der Source-Anschluss (S) des ersten MOS-Transistors, der durch den zweiten Kontaktbereich (S) gebildet wird, mit diesem Kollektor des zweiten Bipolartransistors (T2) verbunden. Der zweite Kontaktbereich (S) wird vorzugsweise als hoch dotierter Bereich vom ersten Leitungstyp ausgeformt. Ein fünfter Kontaktbereich (E), der bevorzugt ein hochdotierter Bereich vom zweiten Leitungstyp ist, dient als Emitter (E) des vertikalen zweiten Bipolartransistors (T2). Der Emitter (E) dient als negativer Anschluss (neg) der BICMOS-Klemmstruktur. Die Basis (BAS) des vertikalen zweiten bipolar-Transistors (T2) wird durch einen vierten Kontaktbereich (BAS) angeschlossen. Dieser vierte Kontaktbereich (BAS) weist vorzugsweise einen ersten Leitungstyp auf und ist bevorzugt hoch dotiert. Die eigentliche Basis des zweiten vertikalen Bipolartransistors (T2) wird durch die zweite Wanne (PW) gebildet. Sie besitzt vorzugsweise einen ersten Leitungstyp. Sie wird durch die erste Wanne (NW) von dem Substrat (p-Sub) bei geeigneter elektrischer Vorspannung der ersten Wanne (HVNW) elektrisch isoliert. Der vierte Kontaktbereich (BAS) ist elektrisch mit dem Drain-Kontakt (D) des ersten MOS-Transistors und der Steuerelektrode (G) verbunden. Der Drain-Kontakt (D) des ersten MOS-Transistors (T1) wird durch einen ersten Kontaktbereich (D), der vorzugsweise vom ersten Leitungstyp und hoch dotiert ist, gebildet. Der Kanal (K) des ersten MOS-Transistors (T1) zwischen ersten Kontaktbereich (D) und zweitem Kontaktbereich (S) ist mit der Steuerelektrode (G) bedeckt, die elektrisch isoliert von dem Kanal (K) ist. Der Basis-Anschluss (BAS) des zweiten Bipolartransistors (T2) ist mit der Steuerelektrode (G) und dem Drain-Anschluss (D) des ersten MOS-Transistors (T1) elektrisch verbunden. Der Source-Anschluss (S) des ersten MOS-Transistors (T1), dessen Bulk-Anschluss (B) und der Kollektor des zweiten vertikalen Bipolartransistors (T2) sind mit dem zweiten Anschluss der Klemmstruktur (pos) elektrisch verbunden.
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Wesentlich gegenüber dem Stand der Technik ist, dass die zweite Wanne (PW) und die dritte Wanne (NW) sich berühren. Erst hierdurch wird die resultierende Struktur besonders kompakt. Der Oxid-Steg (OX) verlängert den elektrischen Weg für Ladungsträger vom Basis-Kontakt (BAS) bis zum Emitter (E), was vorteilhaft für die Schalteigenschaften ist.
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Fig. 2
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2 zeigt die Struktur von 1 mit dem Unterschied dar, dass der Basis-Anschluss (BAS) des zweiten vertikalen Bipolartransistors (T2) mit dem Drain-Anschluss (D) des ersten MOS-Transistors (T1) eine Einheit bildet. Der vierte Kontaktbereich (BAS) und der erste Kontaktbereich (D) bilden also einen gemeinsamen neuen Kontaktbereich. Der Bulk-Anschluss (B) berührt den Source-Anschluss (S) des ersten MOS-Transistors (T1). Der Bulk-Anschluss (B) und der Source-Anschluss (S) bzw. der zugehörige dritte Kontaktbereich (B) und der zugehörige zweite Kontaktbereich (S) werden bevorzugt über eine Verbindung aus Titan-Silizid miteinander verbunden.
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Die Steuerelektrode (G) des ersten MOS-Transistors (T1) ist mit dem somit kombinierten vierten und ersten Kontaktbereich elektrisch verbunden.
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Diese Bauform ist wesentlich kompakter als die der 1.
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Wird der Oxid-Steg (OX) weggelassen, kann die Bauform nochmals verkleinert werden, was aber eine Performance-Einbuße zur Folge hat.
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Fig. 3
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3 zeigt die 1 mit der Lage der Oberfläche (O) zur Verdeutlichung derselben.
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Fig. 4
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4 zeigt die 1 mit der Lage der Abstandslinie zwischen dem fünften Kontaktbereich (E) und dem vierten Kontaktbereich (BAS).
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Bezugszeichenliste
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- AL
- Abstandslinie (Erklärung siehe Glossar);
- B
- dritter Kontaktbereich, der Bulk-Anschluss, des ersten MOS-Transistors (T1) vom zweiten Ladungstyp;
- C
- Kollektoranschluss des zweiten Bipolartransistors (T2);
- BAS
- vierter Kontaktbereich der zweiten Wanne (PW), der Basis-Anschluss, des zweiten Bipolar-Transistors (T1). Der vierte Kontaktbereich besitzt typischerweise einen ersten Leitungstyp;
- D
- ersten Kontaktbereich, der Drain-Anschluss, des ersten MOS-Transistors (T1) vom ersten Leitungstyp;
- E
- fünfter Kontaktbereich vom zweiten Leitungstyp;
- G
- Steuerelektrode des ersten MOS-Transistors (T1) – das Gate;
- K
- Kanal des ersten MOS-Transistors (T1);
- L
- Länge des Kanals (K) unter der Steuerelektrode (G) des ersten MOS-Transistors (T1). Diese Länge ist der Abstand des ersten Kontaktbereiches (D), dem Drain des ersten MOS-Transistors, zum zweiten Kontaktbereich (S), dem Source des ersten MOS-Transistors;
- neg
- erster Anschluss der BICMOS Klemmstruktur;
- NW
- dritte Wanne vom zweiten Leitungstyp, die sich vom Innern des Substrats (P-Sub) und vom Innern der ersten Wanne (HVNW) in vertikaler Richtung zumindest teilweise bis zu Oberfläche (O) erstreckt;
- HVNW
- erste Wanne vom zweiten Leitungstyp, die sich vom Innern des Substrats (P-Sub) in vertikaler Richtung zumindest teilweise bis zu Oberfläche (O) erstreckt;
- OX
- Oxid-Steg. Dieser wird typischerweise durch lokale Oxidation oder als Shallow-Trench-Isolation ausgeführt;
- pos
- zweiter Anschluss der BICMOS Klemmstruktur;
- P-Sub
- hableitendes Substrat vom ersten Leitungstyp, in dem der MOS-Transistor und der Bipolartransistor gefertigt sind;
- PW
- zweite Wanne vom ersten Leitungstyp, die sich vom Innern des Substrats (P-Sub) und vom Innern der ersten Wanne (HVNW) in vertikaler Richtung zumindest teilweise bis zu Oberfläche (O) erstreckt;
- S
- zweiter Kontaktbereich, der Source-Anschluss, des ersten MOS-Transistors (T1) vom ersten Leitungstyp;
- T1
- erster MOS Transistor;
- T2
- zweiter Bipolartransistor;
- O
- Oberfläche des Substrats (P-Sub);
- V
- vertikale Richtung;
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Glossar
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Abstandslinie Unter einer Abstandslinie zwischen einem Kontaktbereich und einem weiteren Kontaktbereich wird in dieser Offenbarung eine Linie verstanden, die von einem Randpunkt des erst genannten Kontaktbereichs zu einem Randpunkt des weiteren Kontaktbereiches gezogen werden kann. Ein Randpunkt ist dabei ein Punkt in der Berandungsfläche des Kontaktbereiches zum übrigen Substrat oder zu anderen Wannen hin. Der Abstand zwischen dem erst genannten Kontaktbereich und dem weiteren Kontaktbereich ist dann die Länge der Abstandslinie zwischen diesen beiden Kontaktbereichen mit der minimalen Länge.
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Beabstandet Zwei Bereiche sind dann beabstandet, wenn zwischen ihnen ein dritter Bereich oder die Wanne, in der sie liegen oder in der mindestens einer der beiden liegt, oder ein Teil des Substrats (P-Sub) sich erstreckt.
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Bereich Ein Bereich in einem Substrat im Sinne dieser Offenbarung zeichnet sich durch einen, dem Material des Bereiches gemeinsamen Leitungstyp bei annähernd gleicher Ladungsträgerkonzentration aus. Vorzugsweise ist die Dotierungskonzentration des Bereiches nahezu konstant bzw. auf ein bestimmbares Konzentrationsintervall begrenzt. Bevorzugt schwankt die Dotierungskonzentration innerhalb eines Bereiches um nicht mehr als 50% besser nicht mehr als 25%, besser nicht mehr als 10%, besser nicht mehr als 5%. Zwei Bereiche können sich auch durch unterschiedliche mittlere Dotierstoffkonzentrationen unterscheiden. In der beschriebenen Struktur sind dies beispielsweise die erste Wanne (HVNW) und die dritte Wanne (NW), die eine bevorzugt um mehr als einen Faktor 3 höhere Dotierstoffkonzentration als die erste Wanne (HVNW) aufweist. Ein anderes Beispiel wäre der vierte Kontaktbereich (BAS) gegenüber der zweiten Wanne (PW), der eine bevorzugt um mehr als einen Faktor 3 höhere Dotierstoffkonzentration als die zweite Wanne (PW) aufweist. Ein anderes Beispiel wäre der dritte Kontaktbereich (B) gegenüber der dritten Wanne (NW), der eine bevorzugt um mehr als einen Faktor 3 höhere Dotierstoffkonzentration als die dritte Wanne (NW) aufweist. Zu Nacharbeit durch einen Fachmann wird empfohlen, die geeigneten Dotierstoffkonzentrationen in Anlehnung an die Zieltechnologie zu wählen und die Funktionstüchtigkeit der Struktur mit einem geeigneten Bauteilsimulationsprogramm zu verifizieren. Die geometrischen Abmessungen und Dotierungen können dann geeignet angepasst werden.
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BICMOS Unter der BiCMOS-Technik versteht man eine Schaltungstechnik, bei der Feldeffekttransistoren mit Bipolartransistoren auf einem Halbleitersubstrat kombiniert werden. Typischerweise, aber nicht notwendiger Weise werden sowohl Eingänge als auch logische Verknüpfungen einer solchen BICMOS-Schaltung in CMOS-Technik realisiert – mit den entsprechenden Vorteilen. Für die Ausgangsstufe werden aber vorzugsweise Bipolartransistoren eingesetzt. Dies bringt eine hohe Stromtreiberfähigkeit mit sich und eine geringe Abhängigkeit von der kapazitiven Last. Dafür werden in Logikschaltkreisen üblicherweise zwei weitere Transistoren und zwei Widerstände in der Schaltung benötigt. Das Eingangsverhalten entspricht einem CMOS-Schaltkreis, das Ausgabeverhalten einem TTL-Schaltkreis. Mit BICMOS gelingt es weiterhin, Logikschaltungen mit leistungselektronischen Schaltungsteilen auf einem Chip zu vereinen. Beispiele sind Schaltregler, die direkt an der gleichgerichteten Netzspannung betrieben werden können oder die hier vorgeschlagene Spannungsklemme.
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BICMOS-Struktur Eine BICMOS Struktur im Sinne dieser Offenbarung ist eine Schaltungsanordnung mindestens eines MOS-Transistors und mindestens eines Bipolar-Transistors auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat.
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Bulk Unter Bulk des MOS-Transistors (T1) ist der Bereich (NW) in dem Halbleitersubstrat des ersten MOS-Transistors (T1) zu verstehen, in dem der Kanal (K) des MOS-Transistors (T1) beim Betrieb des MOS-Transistors (T1) ausgebildet wird.
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Elektrisch verbunden Zwei Bereiche sind dann miteinander elektrisch verbunden, wenn ein Stromfluss von einem Bereich in den anderen bei geeigneter Polarität der angelegten Spannung möglich ist.
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Kanal Unter dem Kanal (K) des ersten MOS Transistors (T1) verstehen wir hier in dieser Offenbarung den Bereich unmittelbar unter der Steuerelektrode (G) des ersten MOS-Transistors (T1), der den elektrischen Strom des ersten MOS-Transistors (T1) trägt.
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Kollektor als Kollektor wird im Sinne dieser Offenbarung der Bereich (HVNW, NW) im Substrat (p-Sub) des Bipolartransistors (T2) bezeichnet, der vom zweiten Leitungstyp ist und die Ladungsträger, die vom Emitter (E) emittiert werden, sammelt.
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Leitungstyp Aus der Halbleitertechnik sind positive und negative bewegliche Ladungsträger in Halbleitern bekannt. Ein Halbleiterbereich mit einem p-leitenden Leitungstyp weist positive bewegliche Ladungsträger im Überschuss auf, ein Halbleiterbereich mit einem n-leitenden Leitungstyp weist negative bewegliche Ladungsträger im Überschuss auf.
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Oberfläche unter der Oberfläche des Halbleitersubstrats (P-Sub) ist hier die Grenzfläche zwischen dem Substrat (P-Sub) und einem anderen Material gemeint. Wannen (PW, NW, HVNW) und Bereiche und Kontaktbereiche (BAS, E, B, D, S) und der Kanal (K) des ersten MOS-Transistors (T1) liegen innerhalb des Substrates (p-Sub) und ändern daher die Oberfläche (O) des Substrats (p-Sub) im Sinne dieser Offenbarung nicht. Andere Elemente der Struktur, wie die Oxid-Stege (OX), die Verdrahtung und die Steuerelektrode (G) liegen im Sinne dieser Offenbarung auf der Oberfläche des Subastrates (p-Sub).
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Substrat unter dem Substrat (p-Sub) versteht man im Sinne dieser Offenbarung das im Rahmen der Herstellung einer BICMOS-Struktur zu behandelnde Material. Hier handelt es sich um ein elektrisch halbleitendes Material. Vorzugsweise handelt es sich um einen Wafer. Das Substrat (p-Sub) weist bevorzugt einen ersten Leitungstyp auf. Besonders bevorzugt ist ein erster Leitungstyp, der ein p-Leitungstyp ist.
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Wanne Unter einer Wanne (HVNW, PW, NW) im Sinne dieser Offenbarung versteht man einen halbleitenden Bereich innerhalb des halbleitenden Substrats (p-Sub) des Halbleiters, der durch Implantation und/oder Diffusion mit einer elektrischen Leitfähigkeit von einem vorgesehenen Leitungstyp versehen wurde. Typischerweise befindet sich eine Wanne (HVNW, PW, NW) in der Nähe der Oberfläche (O) des halbleitenden Substrats (p-Sub). Des Weiteren befinden sich innerhalb der Wanne (HVNW, PW, NW) typischerweise Bereiche mit geringerer oder niedriger Konzentration an beweglichen Ladungsträgern. Typischerweise weisen einige dieser innerhalb der Wanne liegenden Bereiche einen Leitungstyp auf, der von dem Leitungstyp der Wanne selbst abweicht. Sie liegen also innerhalb der Wanne, ohne ein Teil derselben zu sein. Wenn davon die Rede ist, dass ein solcher Bereich innerhalb der Wanne liegt, so können sowohl die Wanne als auch der betreffende Bereich immer noch bis an die Oberfläche (O) des halbleitenden Substrats (p-Sub) reichen.
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Vertikal Die Richtung „vertikal” ist im Sinne dieser Offenbarung immer als Senkrechte zur mittleren Oberfläche des Substrats (P-Sub) zu sehen.
