Интегральная схема — SU 1746439 (original) (raw)
(5)5 ННЫЙ КОМИТЕТНИЯМ И ОТКРЫТИЯСР ОСУДАРСТ О ИЗОБРЕ ПРИ ГКНТ ОПИ А БРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ЛЬСТВ(56) Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. МРадио и связь, 1987, с.,18.ЕПВ М 0055908, кл, Н 03 К 19/08, 1982. Шило В.Л,Популярные цифровые микросхемы. Справочник. М., Радио и связь, 1987, с.24. Изобретение относится к полупровод. никовой электронике, а более конкретно к полупроводниковым интегральным схемам на основе биполярных транзисторов,Известна интегральная схема, включающая выполненные на полупроводниковой подложке в эпитаксиальном слое и-типа первый и второй транзисторы, диод Шоттки и резистор, причем катод диода Шоттки соединен с входом схемы, а анод подключен к базе первого транзистора, соединенной с шиной питания через резистор, эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор образует выход.Недостатком известного решения является пониженная помехозащищенность, обусловленная пониженным порогом переключения схемы.Известна интегральная схема, включающая первый, второй и третий транзисторы, диод Шоттки й резистор и выполненная на(57) Изобретение относится к цифровым интегральным схемам на основе биполярных транзисторов, в частности к ТТЛ, В интегральной схеме повышение помехоустойчивости и обеспечение управления порогом переключения достигаются при введении областиоо с концентрацией примеси 510й10 смпод эмиттеры всех транзисторов, за исключением выходного. 2 ил. полупроводниковой подложке. Катод диода Шоттки соединен с входом схемы, а анод - с базой первого транзистора, соединенной а с шиной питания. Эмиттер первого транзи; стора соединен с базой второго транзисто- р ра через дополнительные первый и второй резисторы, эмиттер второго транзистора соединен через дополнительные третий и четвертый резисторы с базой третьего транзистора, а эмиттер третьего транзисто- О ра соединен с общей шиной.Недостатком известного решения явля. ется необходимость в большом количестве дополнительных схемных элементов (резисторов) для обеспечения управления порогом переключения схемы.Наиболее близкой к предлагаемой является интегральная схема, содержащая первый транзистор, база которого через первый резистор соединена с шиной питания, а с входом схемы - через диод, включенный в направлении к входу схемы.Коллектор первого транзистора через второй резистор соединен с шиной питания, а эмиттер соединен с базой второго транзистора. Эмиттер второго транзистора соединен с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, Интегральная схема выполнена на полупроводниковой подложке р-типа проводимости в отделенных друг от друга изолирующими областями участках эпитаксиального слоя и;типа проводимости со скрытыми слоями +и -типа проводимости. В участках эпитаксиального слоя сформированы области актив+- ной и пассивной базы р типа проводимости+и эмиттера и -типа проводимости первого, второго и третьего транзисторов.Недостатком, известного решения является невозможность управления порогом переключения схемы из-за фиксированных значений прямых падений напряжения диода и переходов база - эмиттер первого, второго и третьего транзисторов,Целью изобретения является обеспечение возможности управления порогом переключения и повышение помехоустойчивости известной интегральной схемы путем изменения значений прямого падения напряжения переходов база-эмиттер транзисторов.Указанная цель достигается тем, что в интегральной схеме при формировании области р -базы с концентрацией примеси 5 х+х 10 М 10 см внедрением примеси р-типа перед формированием эмиттера осуществляется ее одновременное внедрение под область эмиттера по меньшей мере одного иэ транзисторов на глубину превышающую глубину эмиттера,На фиг.1 изображена предлагаемая интегральная схема; на фиг.2 - поперечный разрез активной структуры первого, второго и третьего транзисторов интегральной схемы.Интегральная схема содержит первый транзистор 1, база которого через первый резистор 2 соединена с шиной питания+ Чсс 3, а с входом 4 схемы - через диод 5, включенный в направлении к входу 4 схемы. Коллектор транзистора 1 через второй резистор б соединен с шиной питания 3, а эмиттер - с базой второго транзистора 7. Эмиттер транзистора 7 соединен с базой третьего транзистора 8, эмиттер которого соединен с общей шиной 9; Интегральная схема выполнена на полупроводниковой подложке 10 р-типа проводимости в отделенных друг от друга изолирующими областями 1.1 участках эпитаксиального слоя 12 и-типа проводимости со скрытыми слоями 13 и+-типа проводимости. В участках эпитаксиального слоя 12 сформированы области 14, 15, 16 активной базы р- и пассивной базы р -типапроводимости и эммитера и - типа проводимости первого, второго и третьего транзисторов 1, 7 и 8, область 17 образуетколлектор транзисторов 1, 7, 8, а область 185 - область р -базы под и -эмиттером, сформированную перед формированием иэмиттера одновременно с областью 15+пассивной базы р -типа, при этом концентрация примеси р-типа в области 18 находит 10 сявпределах 510 И 10 см,аглубинах 1 Б превышает глубину эмиттера хр.Известно, что порОг переключения известной интегральной схемы определяетсятак:15 Чт = ЧБЭ 1 + Ч БЭ 2 + ЧБЭЗ - ЧО,где ЧБэ 1, 2, з - прямое падение напряжениябаза - эмиттер первого, второго и третьеготранзисторов;Чо - . прямое падение напряжения диода,20 т.е. практически полностью определяется прямым падением напряжения база-эмиттер транзисторов. Прямое падение напряжения база - эмиттер и-р-и-транзистора при прочих. равных условиях пропорционально 1 пК (концентрации примеси в р-области ир-перехода). Введение области р -типа.под эмиттером приведет к увеличению концент 25 рации йд в области перехода и, в свою очередь, к.увеличению прямого падения 30 напряжения ЧБэ транзисторов. Веоохняяграница концентрации примеси 10 см обусловлена снижением пробивного напряжения перехода базы эмиттер транзисторов, а нижняя й5 х 10 см обусловлена, 35 ухудшением омического контакта к пассив+ной р -базе транзистора, формируемого од+новременно с .р -областью под эмиттером, Введение р -области под эмиттером, помимо увеличения напряжения ЧБэ, приведет к 40 уменьшению омического сопротивления базы и дополнительно улучшит частотные свойства транзистора, Поскольку в схеме использованы транзисторы с диодом Шоттки, то уменьшение напряжения ЧБэ за счет 45 уменьшения сопротивления базы несущественно в сравнении с увеличением напряжения ЧБэ за счет изменения концентрации в базе под эмиттером, так как основная часть тока базы протекает через диод Шоттки в 50 коллектор, а не через сопротивление базы.Так, в п-р-п-.транзисторе интегральной схемы с концентрацией примеси в базе КБ- сми эмиттере Мэ=" см дополнительноелегирование области базы под эмиттером 55 до уровня й Б= ,см позволило увеличить3напряжение ЧБэ на значение 30 мВ при токе базы =- .0,5 мА и тем самым повысить помехоустойчивость интегральной схемы к отпирающей помехе 60 мВ, что составилоЗаказ 2399 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 гарина,101 оизводственно-издательский комбинат" Патент",г,ужгоро д =,ду-Б=15%.60 мВТехническое решение позволяет обеспечить управление порогом переключение интегральной схемы и повысить ее помехоустойчивость,Формула изобретения Интегральная схема, содержащая первый транзистор с диодом Шоттки, база которого через первый резистор соединена с шиной питания и через диод - с входом схемы, коллектор через второй резистор соединен с шиной питания, эмиттер соединен с базой второго транзистора, змиттер кото.- рого соединен с базой третьего транзистора, а эмиттер третьего транзисторасоединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью управления порогомпереключение схемы и повышения помехоустойчивости, в областях баз первого и второго транзисторов сформирована дополнительная область р+-типа проводи мости с концентрацией 5 10й10см, касающаяся области эмиттера.