175524. lajstromszámú szabadalom • Integrált áramköri eszköz, amely N-cstornás és P-cstornás szigetelt gate elektródájú térvezérésű tranzisztorokat tartalmaz és eljárás az integrált áramköri eszköz előállítására
MAGYAR SZABADALMI 175524 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS Nemzetközi osztályozás: © Bejelentés napja: 1976. VI. 10. (RA-647) Elsőbbsége: Amerikai Egyesült Államok 1975. VI. 11. (585 874) H 01 L 29/76 ORSZÁGOS Közzététel napja: 1980. II. 28. Megjelent: 1981.11.28. TALÁLMÁNYI HIVATAL Feltaláló: DINGWALL Andrew Gordon Francis, vegyész Somerville, New Jersey, Amerikai Egyesült Államok Szabadalmas: RCA Corporation New York, New York Amerikai Egyesült Államok Integrált áramköri eszköz, amely N-csatornás és P-csatornás szigetelt gate elektródájú térvezérlésű tranzisztorokat tartalmaz és eljárás az integrált áramköri eszköz előállítására 1 2 A találmány olyan integrált áramköri egységekre vonatkozik, amelyekben az aktív elemeket szigetelt gate-elektrodájú térvezérlésű tranzisztorok képezik. A szigetelt gate-elektródájú térvezérlésű tranzisztorokat a nemzetközi jelöléssel összhangban a továbbiakban $ IGFET tranzisztoroknak nevezzük (Insulated Gate Field Effect Transistor). A találmány a komplementer szigetelt gate elektródú térvezérlésű tranzisztorokat tartalmazó integrált áramkörös eszköz új szerkezeti kiképzésére és ezen szerkezet létrehozására irányuló 10 új eljárásra vonatkozik. A komplemens IGFET integrált áramkörös eszközök egy ismert kiképzésénél az eszközök rendszerint N-típusú vezetéssel rendelkező szilíciumból megvalósított félvezető anyagú szubsztrát testből vannak ki- 15 képezve, amelynek felülete alapot képez. Ezen felület szomszédságában P-típusú vezetéssel rendelkező kút-tartományokat képeznek ki a szubsztrát test meghatározott részein. A kút-tartományok határain belül N-csatomájú tranzisztorokat, a kút-tartományon kívül 20 pedig P-csatomájú tranzisztorokat képeznek ki. Az ilyen ismert kiképzésű szerkezetnél minden tranzisztor egy source tartományt és egy drain tartományt tartalmaz, és ezek egymástól egy csatorna tartománnyal vannak elválasztva. A nemkívánt felületi 25 inverzióból adódó szivárgó hatások ellen a tranzisztorokat gyakran úgynevezett védősávok révén szigetelik el, és ezek egyike minden elszigetelendő tranzisztort körülvesz. A letörési hatások miatt az egyes védősávok között helyet kell hagyni és azt a tranzisztort, ame- 30 lyet ilyen védősáv vesz körül, megfelelő hellyel kell elválasztani az őt körülvevő védősávtól. A szabad hely biztosítása miatt lényeges felületű „hasznos szilíciumterület” szükséges minden egyes tranzisztor kiképzéséhez. Szükség van olyan szerkezeti kiképzésre, amely a jelenleg elérhetőnél nagyobb alkatrészbeépítési sűrűséget tud biztosítani. A javasolt új eszköz fontos jellemzőjét képezi tranzisztorainak zárt geometriája. Az eszköz minden tranzisztora viszonylag kis méretű drain tartományt tartalmaz, amelyet keretszerű gate struktúra vesz körül, amely előnyösen önbeálló típusú. Minden tranzisztor source részét olyan tartomány képezi, amely körülveszi a keretszerűen kiképzett gate struktúrát. Diszkrét tranzisztor alakjában az ilyen geometriával rendelkező eszközök már egy ideje ismertek. Ismertek már olyan integrált áramkörök is, amelyekben a tranzisztorok zárt geometriával voltak kiképezve. Nagy frekvenciás vagy gyors működésű felhasználási területeken a zárt geometriai kiképzés előnyösebb a nyitott vagy lineár geometriához képest, mivel így olyan tranzisztor keletkezik, amelynek viszonylag alacsony drain-szubsztrát kapacitása van, amely paraméter korlátozta az ismert nyitott geometriájú szigetelt gate elektródú térvezérlési tranzisztorok sebességét. A találmányt a továbbiakban példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra Integrált áramköri eszköz részének felülnézeti képe, amely a rajta kiképzett egy N-csatomáju és egy P-csatornáju szigetelt gate 175524
