Uprawniony z patentu: Jury Nikolaevich Dyakov, Vyacheslav Yakovle- vich Kremlev, Vyacheslav Nikolaevich Strukov i Dzhamal Omarovich Chutuev, Moskwa (Zwia¬ zek Socjalistycznych Republik Radzieckich) Element trygerowej komórki pamieci Wynalazek dotyczy elementu trygerowej komórki pamieci przeznaczonego do wytwarzania szybko- dzialajacych scalonych pólprzewodnikowych matryc urzadzen pamieciowych.Znane sa elementy trygerowej komórki pamieci wykonane jako tranzystor wieloemiterowy, zawie¬ rajacy emitery adresowe i informacyjne, obszar bazy i obszar kolektorowy z zestykiem pradowym.Dwa takie elementy pozwalaja zbudowac trygerowa komórke pamieci polaczona bezposrednio. Takie komórki pamieci sa najbardziej odpowiednie, po¬ niewaz na skutek prostoty konstrukcji mozna otrzy¬ mywac wysoka gestosc rozmieszczenia ich na kry¬ sztale scalonego schematu pólprzewodnikowego.Emiter informacyjny elementu trygerowej ko¬ mórki pamieci jest przeznaczony do wprowadzenia i wyprowadzenia informacji wyladowczej z komór¬ ki, a emitery adresowe — do adresowania komórki pamieci.Znane konstrukcje elementów trygerowej ko¬ mórki pamieci posiadaja istotne wady, gdyz w przebiegu procesu nasycenia, gdy emiter infor¬ macyjny znajduje sie pod wyzszym potencjalem niz emitery adresowe, wówczas prad emitera in¬ formacyjnego plynacy wskutek pasozytniczego wzmocnienia inwersyjnego zmniejsza prad zlicza¬ nia komórek adresowych, dolaczonych do ogólnego wyladowczego przewodu szynowego. Obecnosc pra¬ dów pasozytniczych ogranicza ilosc komórek tryge- 10 15 20 25 30 2 rowych, dolaczanych do ogólnego wyladowawczego przewodu szynowego.Dalsza wada znanych rozwiazan jest to, ze w ce¬ lu obnizenia natezenia pradu pasozytniczego wzmocnienia istnieje koniecznosc wprowadzania styków ze zlota stopowego, zastosowania bazy o specjalnej konfiguracji z odgalezieniem wycia¬ gowym. Wprowadzenie zlota stopowego komplikuje i czyni drozszym proces przygotowania ukladu sca¬ lonego, natomiast zastosowanie specjalnej konfigu¬ racji strefy bazy zwieksza powierzchnie zajmowana przez tranzystor w schemacie i zwieksza napiecie szczatkowe miedzy kolektorem i emiterem tranzys¬ tora, obnizajac przez to samo odpornosc komórki pamieci na zaklócenia.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie wad znanych ukladów pamieci oraz opracowanie ele¬ mentu trygerowej komórki pamieci o wieloemitero- wej strukturze, posiadajacego male natezenie pra¬ du pasozytniczego emitera informacyjnego, zmniej¬ szone napiecie szczatkowe kolektor — emiter oraz male wymiary.Zadanie wedlug wynalazku rozwiazuje sie przez to, ze w elemencie trygerowej komórki pamieci emiter informacyjny znajduje sie miedzy emiterem adresowym i zestykiem wyznaczajacym prad w ta¬ kiej odleglosci od emitera adresowego, ze odcinek przejscia kolektorowego, lezacy pod emiterem in¬ formacyjnym jest umieszczony w kierunku zaporo¬ wym, a sama komórka zaopatrzona jest w poten- 82 8243 cjalny sygnalowy kontakt kolektorowy, umieszczony na kolektorze w punkcie o najmniejszym poten¬ cjale.Element trygerowej komórki pamieci wedlug wy¬ nalazku pozwala na dwa do trzykrotnego zmniej¬ szenia pradu pasozytniczego wzmocnienia inwersyj- nego w emiterze informacyjnym w porównaniu ze znanymi konstrukcjami.Powyzsze pozwala zmniejszyc prad zliczania wy¬ branej komórki i obnizyc moc zuzywana przez ko¬ mórki pamieci.Omawiany element pamieci nie wymaga przygo¬ towania obszaru bazowego o specjalnej konfigura¬ cji, a opornosc kolektora (blony epitaksyalnej) moze byc jednoczesnie wykorzystana jako kolektorowa opornosc obciazenia, ^wyznaczajaca strukture tran¬ zystorowa. \ Powyzsze pozwala) na otrzymanie zwiekszonej 0 1,5 do 2 razy powierzchni trygerowej komórki pamieci, opartej na '^krysztale pólprzewodnikowego ukladu calkowego..W elemencie trygerowej komórki pamieci we¬ dlug wynalazku nie ma koniecznosci sporzadzania „utajonej" warstwy p+, co w znacznym stopniu upraszcza technologie produkcji calkowego ukladu pamieci. Male napiecie szczatkowe na kolektorze tranzystora jest zabezpieczone przez wprowadzenie specjalnego dodatkowego wyprowadzenia kolekto¬ ra, umieszczonego w strefie pola o najmniejszym potencjale i nie zalezy od opornosci wlasciwej blo¬ ny epitaksyalnej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ogólny trygerowej komórki pa¬ mieci, zlozony z dwóch elementów trygerowej ko¬ mórki pamieci, fig. 2 — przekrój wzdluz linii II—II.Trygerowa komórka pamieci wedlug fig. 1 i 2 sklada sie z dwóch identycznych elementów 1 i 2, umieszczonych na podlozu 3, wykonanym z krzemu typu — p — z naniesiona epitaksyalna blona 4 typu — n i sa rozdzielone miedzy soba dyfuzja 5 typu — p. Pradowe zestyki kolektorowe 6, 7 ele¬ mentów 1 i 2 sa zwarte i moga byc laczone na wspólnym zestyku.Elementy 1 i 2 w epitaksyalnej blonie 4 zawie¬ raja odpowiednio obszary podstawowe 8 i 9 ty¬ pu — p. W strefie podstawowej elementu 1 znaj¬ duje sie czynny zestyk 10, adresowy emiter 11 (obszar n+ — typu przewodnosciowego) i informa¬ cyjny emiter 12 (obszar n+ — typu przewodnoscio¬ wego). Sygnalowy zestyk kolektorowy 13 elementu 1 umieszczony jest w epitaksyalnej blonie 4 od strony zestyku 10 bazy 8 obszaru.Element 2 zawiera w swym podstawowym obsza¬ rze 9 zestyk czynny 14, adresowy emiter 15 (obszar n+ — typu przewodnosciowego) i emiter informa¬ cyjny 16 (obszar n+ — typu przewodnosciowego).Sygnalowy zestyk kolektorowy 17 elementu 2 jest umieszczony w epitaksyalnej blonie 4 od stro¬ ny zestyku 14 w kierunku obszaru 9.W celu utworzenia trygerowego elementu pamieci zestyk 10 elementu 1 laczy sie elektrycznie z sygna¬ lowym zestykiem kolektorowym 17 elementu 2, a zestyk 14 elementu 2 laczy sie z sygnalowym ze¬ stykiem kolektorowym 13 elementu 1. Polaczenie 4 elektryczne realizuje sie za pomoca napylanych sciezek metalizowanych. Napiecie zasilajace dopro¬ wadza sie do wyznaczajacych prad zestyków 6 i 7 elementów 1 i 2. Wprowadzenie i wyprowadzenie 5 informacji urzeczywistnia sie przez sygnaly elek¬ tryczne, doprowadzane odpowiednio przez szynowe przewody metalowe 18 i 19 do informacyjnych emi¬ terów 12 i 16 obydwóch elementów 1 i 2. Adresacje komórki pamieci urzeczywistnia sie przez nadawa- 10 nie sygnalów elektrycznych do szynowego przewodu metalowego 20, laczacego adresowe emitery 11 i 15 elementów 1 i 2.W celu ulatwienia odwzorowania i uproszczenia opisu pracy komórki pamieci przytoczony przyklad 15 wykonania ma elementy wyposazone w jeden emi¬ ter adresowy, których liczba moze byc odpowied¬ nio zwiekszona, zaleznie od metody adresowania komórki pamieci.Podczas pracy komórki pamieci, do której nie 20 przychodzi sygnal adresowy, wystepuje nizszy po¬ tencjal szyny 20, laczacy adresowe emitery 11 i 15, od potencjalu informacyjnych emiterów 12 i 16.Przy opisywaniu dzialania komórki pamieci za¬ klada sie, ze przejscie emiter — baza emitera adre- 25 sowego 11 elementu 1 jest wlaczone w kierunku prowadzenia. Opornosc odcinka obszaru kolektoro- rowego znajduje sie pomiedzy pradowym zesty¬ kiem 7 i sygnalowym kolektorem 17 jest taka, ze prad podstawowego elementu 1, plynacy ze zródla 30 zasilania do zestyku 7 jest dostateczny do nasycenia elementu 1. Przy tym mala wartosc napiecia szczat¬ kowego na sygnalowym zestyku kolektorowym 13 utrzymuje tranzystorowy element 2 w stanie zapo¬ rowym. W ten sposób uzyskuje sie jeden ze sta- 35 nów trwalych trygerowej komórki pamieci.Prad kolektora elementu 1, przeplywajac od ze¬ styku 6 przez blone epitaksyalna 4 obszaru kolek¬ tora do przejscia kolektor — baza pod adresowym emiterem 11, powoduje spadek napiecia na opor- 40 nosci kolektora wystepujacego wzdluz przejscia ko¬ lektor — baza, znajdujacym sie pod informacyj¬ nym emiterem 12, którego wielkosc jest dostatecz¬ na do zamkniecia na tym odcinku przejscia kolek¬ tor — baza, zapobiegajac przez to samo iniekcje 45 nosników z przejscia kolektor — baza, a tym sa¬ mym obnizajac prad pasozytniczy informacyjnego emitera 12 wskutek obnizenia inwersyjnego wzmoc¬ nienia kolektor — baza — emiter informacyjny.Powyzej rozpatrzono jeden z 2-ch mozliwych sta- 5° nów trygerowej komórki pamieci, gdy w kierun¬ ku przewodzenia jest wlaczone przejscie p-n adre¬ sowego emitera 11, a element 2 znajduje sie w sta¬ nie wylaczonym. Drugi stan trygerowej komórki pamieci urzeczywistnia sie analogicznie, przy czym 55 w kierunku przewodzenia wlaczone jest przejscie p-n adresowego emitera 15, a element 1 jest wy¬ laczony.Nalezy zaznaczyc, ze ostre obnizenie pradu pa¬ sozytniczego osiaga sie przez odpowiedni wybór 60 odleglosci pomiedzy emiterami 11 i 12, 15 i 16, opor¬ nosci wlasciwej i grubosci blony epitaksyalnej 4 przy zadanym pradzie kolektorowym. Praktycznie jest to mozliwe do urzeczywistnienia przy minimal¬ nych odleglosciach pomiedzy emiterami 11 i 12, 15 65 i 16 i pomiedzy krawedzia obszaru bazy 8, 9, a ko- *£8£85 82S24 6 lektorowym zestykiem 6, 7, przy zastosowaniu blon epitaksyalnych, znanych przy wytwarzaniu epitaksyalno-planarnych ukladów scalonych.Jak widac z opisu, w strukturze pólprzewodniko¬ wej elementu nie wymaga sie stosowania „utajonej warstwy p+", wprowadzanej zwykle w tranzysto¬ rach w celu zmniejszenia napiecia szczatkowego miedzy emiterem a kolektorem. Dzieki duzej opor¬ nosci kolektora w obszarze bazy, która to opornosc zabezpiecza prace elementu oraz wplywa na obni¬ zenie wzmocnienia inwersyjnego. Niskie napiecie szczatkowe jest okreslane odpowiednim wyborem polozenia sygnalowego kontaktu kolektorowego.Z powyzszego wynika, ze konstrukcja elementu wedlug wynalazku nie wymaga stosowania dodat¬ kowych powierzchni w obszarze bazy w celu obni¬ zenia wzmocnienia inwersyjnego oraz nie wymaga doboru odpowiedniej konfiguracji obszaru bazy.Obnizenie wzmocnienia inwersyjnego odbywa sie w kolektorze pod obszarem bazy przy odpowiednim rozmieszczeniu obszarów emiterowych w stosunku do wyznaczajacego prad zestyku kolektorowego.Powyzsze osiaga sie bez koniecznosci zwiekszenia powierzchni, zajmowanej przez element na krysz- s tale pólprzewodnika. PL PL