Интегральная структура Советский патент 1988 года по МПК H01L27/04 

|

4

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СТРУКТУРА, выполненная на полупроводниковой подложке, содержащая полевой транзистор с верхним и нижним затворами и биполярный р-п-р транзистор, изолированные друг от друга р-п переходом,. причем канал полевого и база р-п-р транзисторов имеют равномерное рас.пределение примеси противоположного подложке типа проводимости, верхний затвор полевого и эмиттер р-п-р-тран знсторов, а также нижний затвор полевого и коллектор р-п-р транзисторов выполнены в виде одинаковьк .областей и имеют одноименный тин проводимости, отличают а я с я тем, что, с целью повышения максимально допустимого рабочего напряжения структуры, в базе р-п-р транзистбра выполнена дополнительная об- fS ласть того же типа проводимости, при мыкающая к эмиттеруi а градиент кон(Л ;центрации примеси в ней не менее с

Изобретение относится к производству интегральлых микросхем иможет быть использовано при создании монолитных дифференциальных операционных усилителей, аналоговых ключей, компа раторов, преобразователей уровня. Известна полупроводниковая интегральная структура, включающая веотикальные р-п-р и п-р-п-биполярные транзисторы, где на полупроводниково подложке р-типа проводимости образованы 5 питаксиальные слои противополож ного типа проводимости. Недостатком данной интегральной полупровЬдниконой структурыявляется низкое допустимое напряжение коллектор-эмиттер р-п-р-транзистора. При увеличении напряжения коллектор-эмит тер происходит распространение облас ти пространственного заряда коллекторного р-п-перехода в область эпита сиальной базы. Для повышения допустимого рабочег напряжения коллектор-эмиттер в данно полупроводниковой интегральной струк туре необходимо увеличить толщину ба зы, но при этом снизить предельную частоту коэффициента усиления по току, так ;как.частота обратно пропорциональна толщине квазинейтральной базы. .. ,... . ;.r,V.:,., :.,.., Наиболее близким техническим решением йВляетсямонолитная интегральная структура, содержащая полевой транзи topс верхним и нижним затворами и биполярный транзистор, изолированные Друг от друга р-п-переходбм, причем канал полевого и база биполярного Tp atfSliCTtfptfB 1Шё ёЧ равНоШ15Ш преДеление примеси противоположного подложке типа проводимости, верхний затвор полевого и эмиттер р-п-р-транзисторов, а также нижний затвЬр полевого и коллектор р-п-р-транзисторов выполнены в, виде одинаковых областей и имеют одноименньш тип проводимости Недостатком данной монолитной интегральной структуры является то, что при увеличении толщины базы р-п-р-трайзистора до величины необходимой для повышения его допустимого напрйЖёЯИ, прбисходи т увеличёние толщины канала полевого транзистора, что вызывает увеличение напряжения от сечки и увеличение управляющего сигHSJia. При этом снижается предельная частота p-ri-p-транзистора. Кроме то. гй, вр-п-р-тра нзисторе имеет место модуляция базы, что понижает выходное сопротивление этого транзистора. Таким образом, известная полупроводниковая структура не позволяет одновременно получать полевые транзисторы с малым напряжением отсечки и р-п-р-транзисторы с высоким допустимым рабочим напряжением и с высоким выходным сопротивлением. Цель изобретения - повьшгение максимально допустимого рабочего напряжения структуры за счет повьштения допустимого напряжения коллектор-, эмиттер, выходного сопротивления и предельной частоты р-п-р-транзистора при сохранении малого управляющего напряжения полевого транзистора. Цель достигается тем, что в базе p-п-p-tpaнзиcтopa выполнена дополнительная область того же типа проводимости, примыкающая к эмиттеру, а градиент концентрации примеси в ней не менее 5 -Ю см Интегральная структура содержит полупроводниковую подложку 1 р-типа с образованными на ней эпитаксиальными слоями 2 и 3 противоположного типа проводимости. В верхнем эпитаксиальном слое 2 выполнены области р-п-р-транзистора:эмиттер 4, база 5, коллектор 6 (часть коллектора расположена в эпитаксиальном слое 3). В эпитаксиальной базе транзистора выполнена дополнительная область 7 того же типа проводимости с поверхностной концентрацией донорной примеси N JJ 6-10 см . Указанная концентрация примеси дополнительной области превышает концентрацию примеси в остальной Jэблacти базы, которая составляет N J3 5-10 см . Область 8, выполненная На границе эпитаксиального слоя 3 и подложки 1 предотвращает смыкание области коллектора с подложкой. Для получения омических контактов к базе и коллектору выполнены области 9 и 10 соответственно. Аналогично в верхнем эпитаксиальном слое 2 выполнены области полевого транзистора: области стоки (истока) 11, канал 12 верхнего затвора 13 и нижнего затвора 14. Скрытый слой 15, совпадающий по типу проводимости с эпитаксиальными слоями, образованВ подложке для предотвращения смыкания области нижнего затвора полевого транзистора.с подложкой.