DE3122855A1

DE3122855A1 - "monolithisch integrierte schaltungsanordnung"

Info

Publication number: DE3122855A1
Application number: DE19813122855
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. 7407 Rottenburg Gademann; Hartmut Dipl.-Ing. 7410 Reutlingen Michel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1981-06-09
Publication date: 1983-01-05
Also published as: EP0081494A1; WO1982004499A1

Description

Monolithisch integrierte Schaltungsanordnung
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer monolithisch integrierten Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es sind bereits monolithisch integrierte Schaltungsandordnungen dieser Art bekannt, bei denen die Diode in eine besondere Isolationswanne eingebracht und ihre eine Elektrode mit dem Kollektor des Transistors über eine Metallisierung verbunden ist. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß die aufwendige IC-Technik mit den vielen Verfahrensschritten notwendig ist und nur Schaltungsanordnungen mit den bei der IC-Technik üblichen Sperrspannungen realisierbar sind.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße monolithisch integrierte Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmelen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die in der IC-Technik übliche Trenndiffusion entfällt und mit einem einfachen Planarverfahren eine höhere Integration erreicht wird. Außerdem können durch diese Technik Sperrspannungen bis zu einigen 100 Volt, vorzugsweise 600 bis 700 Volt, erreicht werden, die in der üblichen IC-Technik nicht erzielt werden können.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen monolithisch integrierten Schaltungsanordnung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das elektrische Schaltbild der erfindungsgemäßen monolithisch integrierten Schaltungsanordnung, Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße monolithisch integrierte Schaltungsanordnung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Das in Fig. 1 dargestellte Schaltbild der erfindungsgemäßen monolithisch integrierten Schaltungsanordnung zeigt einen npn-Transistor 10 und eine Diode 11, die mit ihrer Kathode an den Kollektor des Transistors 10 angeschlossen ist.
Fig. 2 zeigt die Realisierung dieser Schaltungsanordnung in monolithisch integrierter Technik. Ein Halbleiterplättchen 12 besteht aus einem n+-leitenden Substrat 13 und einer n -leitenden Epitaxialschicht 14. Die Epitaxialschicht 14 ist an ihrer freien Oberfläche mit einer Passivierungsschicht 15 aus Siliziumdioxid bedeckt, in die an verschiedenen Stellen Fenster für die Anbringung von Kontakten eingebracht sind.
Die Kollektorzone des Transistors 10 ist durch die n -leitende Epitaxialschicht 14 gebildet. Die Basiszone des Transistors 10 ist durch eine in die Kollektorzone 14 eindiffundierte erste p-leitende Zone 16 gebildet, während die Emitterzone des Transistors 10 durch eine in die Basiszone 16 eindiffundierte n+-leitende Zone 17 gebildet ist. Die Kathode der Diode 11 wird durch die n -leitende Kollektorzone 14 des Transistors 10 gebildet, während die Anode der Diode 11 durch eine zweite, in die Kollektorzone 14 eindiffundierte p-leitende Zone 18 gebildet wird. Um die p-leitende Zone 18 herum ist in die Kollektorzone 14 eine dritte p-leitende Zone 19 eindiffundiert, die einen Guardring bildet. Der Guardring 19 ist über eine Metallisierung 20 mit der Kollektorzone 14 des Transistors 10 verbunden. Der Guardring 19 verhindert eine Rückwirkung der Diode 11 auf die Basis 16 des Transistors 10. Die p-leitenden Zonen 16, 18 und 19 werden gemeinsam in die Epitaxialschicht 14 eindiffundiert.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen monolithisch integrierten Schaltungsanordnung besteht darin, daß Chipfläche gespart wird und daß im Gegensatz zur IC-Technik höhere Sperrspannungen realisiert werden können. Der Vorteil dieser monolithischen Anordnung im Vergleich mit einer Schaltungsanordnung mit diskreten Elementen ist die vereinfachte Montage technik. Die in der beschriebenen Weise monolithisch integrierte Diode 11 kann auch mit den bekannten Darlington-Schaltungen kombiniert werden. Es ist auch die inverse Struktur möglich.
Im Bereich des Guardrings 19 ist die Metallisierung 20 ebenfalls ringförmig ausgebildet und über ein ringförmig ausgebildetes Kontaktfenster mit dem Guardring 19 kontaktiert. Die Verbindung mit der Kollektorzone 14 wird durch einen Ausläufer oder eine Verbreiterung 20a der Metallisierung 20 bewirkt, indem dieser Ausläufer oder diese Verbreiterung über ein in der Passivierungsschicht 15 angebrachtes Kontaktfenster 21 mit der Kollektorzone 14 kontaktiert ist, Weitere Metallisierungen sind mit 22, 23 und 24 bezeichnet.
Die Metallisierung 22 ist dabei die Emittermetallisierung, die Metallisierung 23 ist die Basismetallisierung des Transistors 10, während die Metallisierung 24 die Metallisierung der Anode der Diode 11 ist.

Claims

Ansprüche 1. In einem Halbleiterplättchen untergebrachte monolithisch integrierte Schaltungsanordung mit einem Transistor und mit einer Diode, die in die Kollektorleitung des Transistors in Flußrichtung geschaltet ist, wobei die Kollektorzone des Transistors (10) durch eine Schicht (14) eines ersten Leitfrähigkeitstyps in dem Halbleite plättchen (12), die Basiszone des Transistors (10) du eine in die Kollektorzone (14) eindiffundierte erste Zone (16) eines zweiten, zur Kollektorzone (14) entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und die Emitterzone des Transistors (10) durch eine in die Basiszone (16) eindiffundierte Zone (17) vom ersten LeitfflLig:keitstap gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kollektor des Transistors (10) angeschlossene Elektrode der Diode (11) durch die Kollektorzone (14) des Transistors (10) und die anders Elektrode der Diode (11) durch eine zweite, in die Kollektorzone (14) eindiffundierte Zone (18) vom zweiten Leitfähigkeitstyp gebildet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung des Transistors (10) von der Diode (11) in die Kollektorzone (14) eine dritte Zone (19) vom zweiten Leitfähigkeitstyp eindiffundiert ist, die durch den Zwischenraum zwischen der ersten (16) und der zweiten (18) Zone vom zweiten Leitfähigkeitstyp hindurch verläuft und über eine Metallisierung (20) mit der Kollektorzone (14) des Transistors (10) verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Zone (19) des zweiten Leitfähigkeitstyps die zweite Zone (18) des zweiten Leitfähigkeitstyps ringförmig umschließt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (16), die zweite (18) und gegebenenfalls die dritte (19) Zone des zweiten Leitfähigkeitstyps dieselbe Diffusionstiefe, dasselbe Diffusionsprofil und dieselbe Oberflächenkonzentration haben.