Интегральная схема

ГОСМДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ ПРИ ПЧНТ СССР(56) Аставацатурьян Е.А. И дР- 0 СТд точные радиационныеэффекты ЦИФООБНЖ Бис. Зарубежная Электронная техника, 1986, 2, С. 70 заявка франции И 2582861, кл. Н 01 1. 27/1311, 1985.(57) Изобретениеотносится к ПОЛУ проводниковым интегральным схемам. Целью изобретения является повышение надежности работы интегральной схемы, выполненной на полупроводнИ 7.а именно к полупроводниковым интегральным схемам (ИС).Целью изобретения является повышение надежности работы интегральной схемы в условиях внешних ионизирующих излучений.На фиг.1 изображена электрическая схема НС на оиг.2 - поперечный разрез структуры ИС на фиг.3 - тополот гический чертеж ИС.ИС включает логические вентили 1,ОДИН ИЗ ВХОДОВ КОТОПЫХ СОЕДИНЕН С входом 2 ИС, вывод питания - с шиной питания 3, общий вывод - с общей шиной Ч. ИС содержит также входной транзистор 5, коллектор которого сое2 ковой подложке и включающей вентили, один ив входов которых соединен с входом интегральной схемык которомуподключен первый вывод транзистора,а второй вывод транзистора соединен с подложкой интегральной схемы. В.интегральной схеме повышение надежности работы достигается выполнением второго вывода транзистора в форме окружающего первую область второго типа проводимости (первый вывод транзистора) кольцевого скрытого слоя второго типа проводимости, и между первыми вторым скрытыми слоями второго типа проводимости размещена первая область первого типапроводимости, образующая третий вывод транзистора. ил.динен с входом 2, а база и эмиттер соединены между собой и подключенык общей шине д ИС (фиг.2 3) выполнена на полупроводниковой подложке6 в выделенных изолирующим диэлектриком 7 эпитаксиальных областях 8 со скрытыми слоями второго типа проводимости 9 первая из которых 8 образуЗТ КОПЛКТОР транзистораа На ПЛаднарной поверхности ИС размещены ме таллизированные-дорожки 10 общей шины д. Эмнттер транзистора 5 (фиг.3) выполнен а форме окружающего первуюобласть 8 второго типа проводимости и размещенного под изолирующим диэЛЕКТВИКОМ 7 кольцевого скрытого слоя11 второго типа проводимости, выведенного на пленарную поверхность интегральной схемы с помощью второй области 12 второго типа проводимости. Между первым 9 и вторым 11 скрытыми слоями размещена отделенная от лервой области 8 изолирующим дИЭПеКТВИ ком 7 Первая кольцевая область 13 первого типа проводимости, образую щая базу тразистора 5. Область 13покрыта окислом 1 д и соединена в верхней своей части с металлизированной дорожкой общей шины 12 И в нижней части с подложкой 6. Введение кольцевого соединенного с общей шиной Ч второго скрытого слоя 11 второго типа проводимости, окружающего первую область 8 второго типа проводимости, которая присоединена к входу 2 схемы устраняет паразитный прптранзистор поскольку эта заземленная область 11 введена вокруг первой области 8 второго типа проводимости, она является коллектором, собирающим носители при инжекции первой области 9 второго типа проводимости,исключающим ее взаимодействие с другими областями второго типа проводимости В схеме.Поскольку на первую область 8 второго типа проводимости в рабочем режиме интегральной схемы подается положительное напряжение, а второй скрытый слой 11 второго типа проводимости заземлен, между ними возникает канал утечки, образованный инверсным-слоем в подложке под изолирующим диэлектриком 7 из-за заряда,накопленного в изолирующем диэлектрике 7 в процессе воздействия ионизирующего излучения.Введение дополнительной кольцевой области 13 первого типа проводимости между первым 9 и вторым 13 скрыТЫМИ СЛОЯМИ ПОЗВОЛЯЕТ УСТВЭНИТЬ УКВ ванный канал утечек, поскольку указанная область выходит на пленарную,поверхность и покрыта тонким окислом 1 д величина заряда в котором, наКОПЛВННОГО В ПРОЦЕССЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ.ионизации недостаточна для образования инверсионного канала. Одновременно указанная область 13, соединенная с общей шиной Ц, представляет собой распределенный резистор,включенный между базой И эмиттером входного транзистора 5, При попада нии на вход 2 интегральной схемы положительного напряжения больше предельно допустимого (например ста 10тического электричества), входной транзистор 5 переходит в режимлавинного пробоя. 0 днакопри протекании тока базы в режиме пробоя через ВЗЗИСТОВ, образованный кольцевой областью 13 первого типа проводимости,на нем образуется падение напряжения, способствующее отпиранию перехода эмиттер - база транзистора 5,что приводит к уменьшению падения напряжения на переходе коллектор эмиттер входного транзистора 5.Это уменьшение напряжения обеспе чивает меньший уровень напряжения,попадающего на элементы интегральной схемы и повышает надежность ее работы.Интегральная схема, включающая логические вентили, каждый из которых содержит входной транзистор, один из входов вентилей соединен с входом интегральной схемы и коллектором соответствующего входного транзистора шину питания и общую шину, соединенную с базой и эмиттером каждого входного транзистора, 9 Ф 0 рмироваН ная на полупроводниковой подложке первого типа проводимости в изолированных диэлектрикомрпитаксиальных областях второго типа проводимости со скрытым слоем второго типа проводимости, при этом эпитаксиальные области являются коллекторами входных транзисторов,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности интегральной схемы в условиях внешних ионизирующих излучений, эмиттер каждого входного транзистора выполнен в виде кольцевого скрытого слоя второго типа проводимости, окружающего упомянутый первый скрытый слой и размещенного под изолирующим диэлектриком, при этом кольцевойскрытый слой выведен на поверхностьподложки посредством дополнительных эпитаксиальных областей второго типа проводимости, а между скрытымислоями размещены базы входных транЗИСТОООВ, ВЫПОЛНЕННЫЕ В ВИДЕ ДОПОЛ нительных кольцевых областей первого типа проводимости, отделенныхизолирующим диэлектриком от коллек торов и соединенных с подложкой и общей шиной.ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Жт 35, Раушская наб., Д. 4/5 Производственноиздательскнй комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарнна, 101