Интегральная схема

Союз Советских Социалмстмцескик Республик(22) Заявлено 07.05.7 Ф 21)с ем заявки1)М, Кл 1 01 Ь 27/00 присоединен и 3) Приоритет Гооудоротвеииый комитет Совета Мииистров СССР оо делам иэоорвтеиий и открытий43) Опубликовано 25,05,783 юллетеиь19 45) Дата опубликования описания 05.05,78 УДК 621,382) ИНТЕГРАЛЬНА ЕМА . 1Изобретение относится к области микро электроники, а именно к полупроводниковым интегральным схемам с высокой плотностью расположения элементов на кристалле йолу- проводника, 5Известны интегральные схемы, содержащие в подложке одного типа проводимости диффузионные области противоположного типа проводимости с расположенными в них областямн первого типа проводимости и оми-тв ческими контактами 11 . В подобных схемах диффузионные области образуют совокупность горизонтальных и вертикальных транзисторов дополнкюшего типа проводимос ти. 16 Наиболее близким к изобретению техническим решением является схема, содержашая горизонтальные и вертикальные травзисторы, в которой базовые области гориэтальных транзисторов одновременно являются эмиттерами вертикальных транзисторов,а базовые области вертикальных являютсяколлекторами горизонтальных транзистров 2,2Однако такие интегральные схемы прниспользовании их в качестве логическихэлементов имеют ограниченные функциональные возможности. Так. например известнытолько логические схемы транзисторной логики с непосредственными связями. Построение больших интегральных схем функциональных узлов типа сумматора, дещифратора наподобных интегральных структурах весьмазатруднительно иэ-эа сложности внутрисхемной металлиэапии, Другим недостатком известных интегральных схем является невозможность построения типового логическогоэлементаЦель изобретения - значительное расширение функпиональвых возможностей интеграпьных схем.Поставленная пель достигается расположением между эмиттером горизонтального ор.эт и базой верпткального транзисторов по крайней мере аеой дополнительной июкектирующейобдаст, снабженной омическим контактом.Дополнительные области располагаютсяпо периметру базовой области, ограннчивактъся р-т-, переходами и имеют отдельныеомические контакты. При этом базовые обиласти содержат область противоположного.типа проводимости.Между эмиттером горизонтального и базой вертикального транзисторов могут бытьрасположены несколько рядов упомянутыхдополнительных областей на минимальномрасстоянии друг от друга.На чертеже схематически показана предлагаемая интегральная схема в плане и всечениях.Интегральная схема выполнена в областиИ - типа проводимости, служащей подложкой 1. В подложке 1 расположены диффузионные области 2 - 7 р-типа проводимости, вобласти 7 имеется диффуэионная область 8+ц - типа проводимости. В подложке 1 тыже расголожены области 9-12, имеющией - тип проводимости, причем области 9-12частично примыкают ко всем диффузионным Ообластям 2-7 р-типа проводимости. Все диффузионные области, за исключением области .7 имеют омические контакты, условно показвнные на чертеже пунктиром и штриховкой. Упомянутые контакты к областям 3-6служат. входами иите 1 ральной схеьы, контакт к области 8 - выходом, а контакты кобластям 2 и 12 - соответственно для подклсчения плюсовой и земляной шин источника питания схемы, Области 9 и 10используются для подавлении параэитноготранзисторного взаимодействия между областими 3 и 5 и областями 4 и 6 соответственно. Высоколегированные области 11 и 12и - уипапрбводимости выполнаот аиалргичФ 35ные функции по отношению к областям 2 и7, и кроме того, обеспечивают большие коэффициенты эмиттера инжекции.Интегральная схема работает следующим40образом,При подаче напряжения питания область2 инжектирует носители заряда в подложке1, которые в результате дрейфа и диффузии:попадают в области 3-6, Если все входы 45находятся под потенциалом близким к потенциалу земли, то коллектированные областями 3-6 носители заряда образуют ток,замыкающийся на Землю", при этом наомическом контакте области 8 имеет место свысокий потенциал, Если один из входов,например область 3, находится под высокимпотенциалом, то неосновные носители зарядов, коллектированные этой областью, создают избыточный заряд, вследствие чего р- п - переход, ограпичивающий данную область, смещается в прямом направлении.При этом область 3 начинает инжектировать подвижные заряды в подложку 1, т.е. имеет место так называемая переинжекция. Переинжектированные носители коллектируютсяобластью 8. В результате в области 8 соз. дается избыточный заряд, смещакхций р- Ф переход, ограничивающий область 8 в прямом направлении, что обусловливает умень. шение потенциала на омическом контактек области 8 до величины примерно равной потенциалу Земли.Итак, предложенная интегральная схема выполняет логическую функцию ИЛИ-НЕ для. логических переменных: 0 - низкий потенциал, 1 - высокий потенциал.Минимальные расстояния между областя ми 2 и 3-6, а также между областями 7 и 3-6 требуются для того, чтобы свести к минимуму рекомбинационные потери неосновных носителей заряда в подложке 1.Интегральная схема. может быть изготовлена по обычной планарн о-эпитаксиальной тех нологии, Предложенная интегральная схема представляет собой функционально-аакон ченный типовой логический элемент с боль шой нагрузочной способностью и может быть эффективно использована при построении больших интегральных схем.Формула. изобретенияИнтегральная схема инжекционного типа,содержащая горизонтальные и вертикальныетранзисторы дополняющего типа проводимости с электродами, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, между эмиттером гори-.зонтального и базой вертикального транзисторов расположена по крайней мере однадополнительная инжектирующая область, снабженная омическим контактом,Источники информации, приня 1 ые во внимание при экспертизе:1. Патент США % 3643235,кл. 340-173, 1072.2. Патент США М 3736477,кл. 317-235,% 1973.о едакто П Тираж 960 твенного комитета но делам. изобрете Ж, Раушскаяакмэ 2834/41 ЦНИИПИ Г с ноеов СССР оветаний и о 3035 а 1 еог, г. Ужго Проектная, 4 ал тель С. Минюков М, Борисова Корректор Л. Небол