Brevet FR2716574A1 — publié le 19950825

" Composant intégré " Etat de la technique: L'invention concerne un composant intégré comportant une première zone à faible dopage p, prévue sur une couche à dopage n, au moins une quatrième et une cinquième zone, à dopage n étant prévues dans la première zone à do- page p. On connaît déjà un transistor à effet de champ sous la forme d'un composant intégré ayant une zone à do- page p sur un substrat à dopage n. Deux zones à dopage n sont intégrées dans la zone à dopage p et entre les zones dopage n, une porte est disposée. Les deux zones à dopage n forment la source et le drain du transistor à effet de champ. Avantages de l'invention: Le composant intégré selon l'invention est carac- térisé en ce qu'au moins une quatrième et/ou une cinquième zone à dopage n comportent partiellement en dessous d'elles une seconde et/ou une seconde troisième zone à fort dopage p. Suivant une autre caractéristique de l'invention, au moins une quatrième et/ou une cinquième zone à dopage p comportent partiellement en dessous d'elles une seconde et/ou une troisième zone à fort dopage n. Le composant offre l'avantage d'éviter la forma- tion d'un transistor parasite de type npn ou pnp. En pla- çant sous la quatrième et/ou la cinquième zone à dopage n ou p, une seconde et/ou une troisième zone à fort dopage p ou n, on assure un dopage fort de la base du transistor parasite de type npn ou pnp et on arrive ainsi à une faible amplification du transistor parasite de type npn ou de pnp ce qui élimine les effets parasites. Il est particulièrement avantageux que la seconde et/ou la troisième zone conduise jusqu'à une couche à fai- ble dopage p ou n. On arrive ainsi à résoudre au minimum une chute de tension créée par un courant de fuite ou une variation de potentiel, entre le cinquième et le quatrième domaine à dopage n ou p et entre la première zone faible- ment dopée en p ou n. Cela diminue ainsi le risque d'une commande du transistor parasite de type npn ou pnp. Un perfectionnement avantageux du composant inté- gré résulte de ce que la quatrième zone à dopage p ou n soit reliée à la seconde zone à fort dopage p ou n. Ainsi, la base du transistor parasite est maintenue au même potentiel que son émetteur. On évite de cette manière la mise en oeuvre du transistor parasite. Une application particulièrement avantageuse con- siste à réaliser le composant intégré comme transistor à effet de champ. Une autre amélioration des caractéristiques para- sites du transistor à effet de champ résulte du branchement de la source par une résistance, de préférence en polysili- cium, pour assurer la liaison avec une alimentation en ten- sion. Un perfectionnement supplémentaire du composant intégré comme transistor à effet de champ résulte de ce que la quatrième et la cinquième zone à dopage n ou p, jusqu'à la zone adjacente au canal de conduction du transistor à effet de champ, sont complètement occupées en dessous d'elles par une seconde zone à fort dopage p ou n. On réduit ainsi, en plus l'amplification du transistor parasite. Dessins: Les exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins et sont décrits ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: la figure 1 montre un composant intégré sous la forme d'un transistor à effet de champ, - la figure 2 montre un composant intégré sous la forme d'une résistance à dopage p, - la figure 3 montre un schéma équivalent d'un composant intégré sous la forme d'un transistor à effet de champ avec une résistance intermédiaire. Description des exemples de réalisation: La figure 1 montre un transistor à effet de champ ayant une couche 7 à dopage n et au-dessus de cette couche une première zone 5 à dopage p. La première zone 5 à dopage p est délimitée d'un côté par une seconde zone 6 à fort do- page p et de l'autre côté par une troisième zone 10 à fort dopage p. Le transistor à effet de champ formé en silicium présente un branchement de source composé d'une quatrième zone 1 à dopage n prévue sur la première zone 5 à dopage p et sur la seconde zone 6 à fort dopage p. Le branchement de drain se compose d'une cinquième zone 2 à dopage n prévue sur la première zone 5 à dopage p et sur la troisième zone à fort dopage p. Dans le présent exemple de réalisation entre le branchement de drain 2 et le branchement de source 1, il y a une couche d'isolation 4 en oxyde de silicium. Sur la couche d'isolation 4, il y a une couche conductrice 3 for- mant le branchement de porte. La quatrième zone 1 à dopage n du branchement de source et la cinquième zone 2 à dopage n du branchement de drain sont reliées respectivement à une autre zone de diffusion 8 prévue sous le branchement de porte 3 dans la première zone 5 à dopage p. Les autres zo- nes de diffusion 8 ont un dopage négatif faible. A l'état de conduction du transistor à effet de champ, il se forme entre les autres zones de diffusion 8, le canal de conduc- tion du transistor à effet de champ sous le branchement de porte 3. Le quatrième domaine 1 à dopage n du branchement de source est relié par une liaison ohmique à la seconde zone 6 à fort dopage p. Le dispositif de la figure 1 fonctionne de la manière suivante: comme la quatrième zone 1 à dopage n du branchement de source comporte en dessous de lui la seconde zone 6 à fort dopage p, on évite la formation d'un transis- tor npn parasite entre le branchement de source formé par la quatrième zone 1, la première zone 5 à dopage p et la couche 7 à dopage n. A la place du transistor à effet de champ npn, on peut également prévoir un transistor à effet de champ pnp et le dosage de la seconde et de la troisième zone 6, 10, de la première zone 5, de la couche 7, de la quatrième et de la cinquième zone 1, 2, des autres zones de diffusion 8 sont réalisées de manière inverse. La figure 2 montre une résistance intégrée dans le silicium. La résistance intégrée se compose d'une couche 7 à dopage p sur laquelle il y a une première zone 5 à do- page n. La première zone 5 est délimitée d'un côté par une seconde zone 6 à dopage très négatif et d'un autre côté par une troisième zone 10 à dopage fortement négatif. Comme branchement de contact électrique, il y a une quatrième zone 1 à dopage positif intégrée dans la première zone 5 et dans la seconde zone 6. Un autre contact électrique est formé par une cinquième zone 2 réalisée dans la première zone 5 et dans la troisième zone 10. Entre la quatrième et la cinquième zone 1, 2 à dopage p, il y a une zone de dif- fusion 9, continue, à faible dopage p qui est réalisée dans la première zone 5. La résistance intégrée peut toutefois être constituée également par un dopage inverse. Comme en dessous de la quatrième et de la cin- quième zone 1, 2 à dopage p, il y a la seconde et/ou la troisième zone 6, 10 à fort dopage n, on évite le dévelop- pement d'un transistor parasite pnp entre la zone de diffu- sion 9 à dopage p et la première zone 5 à dopage n et la couche 7 à dopage p. La figure 3 montre le schéma équivalent d'un transistor 11 de type npn parasite avec une résistance d'émetteur RE 12, monolithique, intégrée. Le collecteur du transistor 11 est relié à la tension d'alimentation Uv par une résistance de charge Rc 10. L'émetteur du transistor 11 est relié à la masse par une résistance ohmique RE 12. La base du transistor 11 est alimentée par la tension d'entrée UE. La tension d'entrée UE se répartit entre la tension UBE comprise entre la base et l'émetteur et la chute de tension UR sur la résistance ohmique RE 12. Lorsque le courant tra- verse le transistor parasite 11, la chute de tension aux bornes de la résistance ohmique RE 12 augmente. La chute de tension UR aux bornes de la résistance ohmique RE 12 aug- mente également. La commande du transistor parasite 11 ré- sulte de la formule suivante: UBE = UE - IE RE Dans cette formule, IE représente le courant d'émetteur du transistor parasite 11. La tension d'entrée UE s'oppose à la tension UR proportionnelle au courant d'émetteur. L'amplification du transistor parasite 11 est ainsi inversement proportionnelle à la résistance ohmique RE 12. Pour ne pas avoir également un transistor parasite en parallèle à la résistance ohmique RE 12, on réalise cette résistance en polysilicium. Des résistances d'émet- teur de 100 ohms suffisent pour limiter le courant parasite pour que le composant résiste sans difficulté à des flancs de tension élevés. Des moyens analogues peuvent être appliqués aux transistors parasites de type pnp. R E V E N D I CATIONS 10) Composant intégré comportant une première zone (5) à faible dopage p, prévue sur une couche (7) à do- page n, au moins une quatrième et une cinquième zone (1, 2) à dopage n étant prévues dans la première zone (5) à dopage p, composant caractérisé en ce qu'au moins une quatrième et/ou une cinquième zone (1, 2) à dopage n comportent par- tiellement en dessous d'elles une seconde et/ou une seconde troisième zone (6, 10) à fort dopage p. 2 ) Composant intégré comprenant une première zone (5) à faible dopage n prévue sur une couche (7) à do- page p, au moins une quatrième et une cinquième zone (1, 2) à dopage p étant intégrées dans la première zone (5) à do- page n, composant caractérisé en ce qu'au moins une qua- trième et/ou une cinquième zone (1, 2, à dopage p comportent partiellement en dessous d'elles une seconde et/ou une troisième zone (6, 10) à fort dopage n. 3 ) Composant intégré selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde et/ou la troisième zone (6, 10) arrivent jusque dans la couche (7) à dopage n ou p. 4 ) Composant intégré selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que la quatrième zone (1) à dopage n ou p est reliée de manière conductrice à la se- conde zone (6) à fort dopage n ou n. 5 ) Composant intégré selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la quatrième et la cin- quième zone (1, 2) à dopage n et p constituent le branchement de source (1) et le branchement de drain (2) d'un transistor à effet de champ et une porte (3) est pré- vue entre le branchement de source (1) et le branchement de drain (2). 6 ) Composant intégré selon la revendication 5, caractérisé en ce que la quatrième et/ou la cinquième zone (1, 2) sont formées par une résistance de préférence en po- lysilicium reliée à une alimentation en tension. 7 ) Composant intégré selon l'une des revendica- tions 5 ou 6, caractérisé en ce que le dessous de la qua- trième et/ou la cinquième zone (1, 2), jusque dans la zone adjacente au canal de conduction du transistor à effet de champ, est occupé complètement par une seconde et/ou une troisième zone (6, 10) à fort dopage p ou n.