Brevet FR2303325A1 — publié le 19761001

La présente invention concerne un circuit intégré monolithique pour source de courant constant compensée en température dans lequel la différence de potentiel entre deux circuits de diode sert de source de tension de référence, et dans lequel on obtient un courant constant en appliquant cette différence de potentiel aux bornes d'une résistance. On cannait déjà un tel circuit intégré monolithique qui a été décrit dans la revue technique "IEEE Journal of Solid-State Circuits", Volume SC-6, No 1 de Février 1971, pages 2 à 7, dans la revue "Funktechnik" (1973), NO 10, pages 349 a 351, et dans la demande de brevet allemand nO 2 113 630. On sait qu'il est possible d'ajuster le coefficient de température d'une telle source de courant constant par le moyen d'un choix approprié de la valeur de la résistance à à laquelle sera appliquée la différence de potentiel ci-dessus mentionnée. Il n'a toutefois pas été possible jusqu'ici d'obtenir des coefficients de température infinitésimaux. L'objet de la présente invention est donc de réaliser un coefficient de température plus petit, ou même un coefficient de température infinitésimal, dans une gaxoe limitée de températures. Suivant l'invention, on réalise la résistance au cours d'un procédé de diffusion planaire sous la forte d'une région résistante dont la résistance se situe entre 300 et 600 ohms par carré de surface. I1 est particulièrement intéressant de fabriquer les régions de base des transistors planaires du circuit intégré monolithique en meme temps que le circuit intégré lui-meme bien que les résistances par carré de surface se trouvent normalement maintenues à un niveau beaucoup plus faible pendant la diffusion des régions de base. L'expérience a toutefois montré que cela n'affecte pas defavorablement le fonctionnement du circuit intégré monolithique de l'invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, le circuit d'une source de courant constant compensée en température, dans lequel on peut introduire le principe de l'invention au cours de la phase d'intégration monolithique - la figure 2, une vue en coupe d'un transistor planaire et de la résistance du circuit intégré monolithique conforme à l'invention, la valeur de ladite résistance étant choisie conformément à l'invention. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, dans un circuit tel que celui représenté par la figure 1 dont les deux circuits de diode sont constitués par les jonctions pn émetteur-base de deux transistors T2 et T3, la différence de potentiel entre les deux circuits de diode montés tête beche sert de source de tension de référence U+ et est appliquée aux bornes de la résistance Ro Le courant destiné aux deux transistors T2 et T3 ainsi que le courant Ik à maintenir constant sont obtenus à partir des collecteurs d'un transistor à collecteurs multiples T1.Les relations entre les courants I1 et I2 des transistors T2 et T3 et le courant Ik à maintenir constant sont déterminées par un choix approprié des rapports devant exister entre les superficies des régions des collecteurs du transistor T1. Si les régions des collecteurs sont réalisées par bandes d'égale largeur et de longueur L1, L2 et Lk, on a F1 et F2 sont les régions émetteur des transistors T1 et T2. A l'émetteur du transistor multicollecteur T1 est reliée la source de tension d'alimentation U par rapport à la masse 1. Au collecteur du cc transistor T3 est reliée la base d'un transistor supplémentaire T4 au moyen duquel le courant de base du transistor à collecteurs multiples T1 est ajusté. La résistance R1 remplit la meme fonction ; elle est connectée en parallèle sur le circuit collecteur-émetteur du transistor T4 qui provoque la commutation du circuit mais ne pose pas de problème si ses dimensions sont suffisantes. La figure 2 représente une vue en coupe, perpendiculairement à sa surface, d'une pastille de semi-conducteur 2 dans laquelle la résistance Rg a été réalisée sous la forme d'une région résistante 3 par le moyen bien connu de la technique de diffusion planaire. A chacune de ses extrémités la région resistante 3 comporte des contacts ohmiques 4 et 5. Sont également visibles en coupe la région de base 6 et la région d'émetteur 7 du transistor T, qui peut etre un transistor quelconque du circuit intégré monolithique conforme à l'invention. Du fait que sa résistance par carré diffère considérablement de celle normalement obtenue au cours de la diffusion de régions de base, la région résistante 3 peut etre formée au cours d'une opération de diffusion planaire distincte. On s'est toutefois aperçu qutil est possible d'obtenir des circuits intégrés fonctionnels en fabriquant les régions de base 6 de tous les transistors simultanément avec la région résistante 3 par le moyen de la technique de diffusion planaire. Dans ce cas, la résistance par carré de la région de base 6 est identique à celle de la région résistante 3. Si l'on emploie du siliciui corse matériau semi-conducteur, on réalisera de préférence la diffusion en utilisant du bore comme dopant. Si l'on fait intervenir une implantation ionique pour introduire le dopant au cours de la fabrication de la région résistante 3, on peut utiliser les résistances par carre habituelles au cours de la diffusion des régions de base 6 et l'on peut amener la résistance R à une valeur reproductible telle que le coefficient de température #Ik #T du courant à maintenir constant puisse etre rendu infiniment petit. Dans ce cas, le coefficient de température positif de U+ se trouve compensé. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent etre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Circuit intégré monolithique pour source de courant constant compensée en température, dans lequel la différence de potentiel entre deux circuits de diode sert de source de tension de référence, et dans lequel on obtient un courant constant en appliquant cette différence de potentiel aux bornes d'une résistance, caractérisé par le fait que la résistance est réalisée dans un substrat semi-conducteur sous la forme d'une région résistante ayant une résistance située entre 300 et 600 ohms par carré de surface. 2. Circuit intégré monolithique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que la résistance par carré de la région résistante est égale à la résistance par carré des régions de base des transistors du circuit intégré. 3. Méthode de fabrication d'un circuit intégré monolithique conforme à la revendication 2, caractérisée par le fait que la région résistante est fabriquée simultanément avec les régions de base des transistors du circuit intégré par le moyen de la technique de diffusion planaire. 4. Méthode de fabrication d'un circuit intégré monolithique conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que les dopants de la région résistante sont introduits dans le substrat par implantation ionique.