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Physical
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37 s
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2519213A1
Family ID 8083314
Probable Assignee Radiotechnique Compelec
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title ELEMENT INVERSEUR POUR CIRCUIT LOGIQUE, SON PROCEDE DE
REALISATION ET ELEMENT LOGIQUE LE COMPORTANT
EN Title INVERTER ELEMENT FOR BIPOLAR GATE LOGIC CIRCUIT - HAS LOAD
WITH COLLECTOR-EMITTER PATH OF TRANSISTOR, WITH OPPOSITE CONDUCTIVITY
TO THAT FOR SWITCHING, WHOSE BASE RECEIVES FIXED POTENTIAL
Abstract
_________________________________________________________________
ELEMENT INVERSEUR POUR CIRCUIT LOGIQUE CONSTITUE D'UN TRANSISTOR DE
COMMUTATION 1 DANS LA BASE 11 DUQUEL EST RACCORDE UN CIRCUIT RESISTANT
2 ET COMPORTANT SUR SON COLLECTEUR 12 UN CIRCUIT DE CHARGE.
ELEMENT CARACTERISE EN CE QUE LE CIRCUIT DE CHARGE EST CONSTITUE DU
TRAJET EMETTEUR-COLLECTEUR 31-32 D'UN TRANSISTOR 3 DE TYPE OPPOSE A
CELUI DU TRANSISTOR DE COMMUTATION 1.
APPLICATION AUX ELEMENTS LOGIQUES NOTAMMENT AUX PORTES BIPOLAIRES.
The inverter component is formed by at least one switching transistor
(1) whose base (11) is connected to one connection (2a) of a resistive
circuit (2). A fixed voltage is applied to the other connection (2b)
of the resistive circuit (2). The transistor (1) has on its collector
(12) a charging circuit which has one connection connected to a supply
voltage (Vcc). In this inverter component, the charging circuit is
formed by at least the emitter-collector path (31,32) of a transistor
(3) whose type is opposite to that of the switching transistor (1).
The base (33) of this charging transistor (3) is connected to the
second connection (2b) of the resistive circuit (2) and its emitter
(31) is connected to the supply voltage (Vcc).
Description
_________________________________________________________________
"ELEMENT INVERSEUR POUR CI-RCUIT LOGIQUE, SON PROCEDE DE
REALISATION ET ELEMENT LOGIQUE LE COMPORTANT"
La presente invention concerne un element inverseur pour circuit
logique a haute densite d'integration, notamment pour porte bipolaire,
constitue d'au moins un transistor de commutation dans la base duquel
est raccordee une premiere connexion d'un circuit resistant, un
potentiel fixe etant applique sur la seconde, ledit transistor
comportant egalement sur son collecteur un circuit de charge relie par
l'une de ses connexions a une source de tension d'alimentation.
La presente invention concerne egalement le procede de realisation
dudit inverseur et l'element logique dans lequel il est incorpore.
On sait que l'un des elements de base d'un circuit logique est
l'element dit inverseur.
Cet element est essentiellement constitue d'un transistor de
commutation le plus souvent connecte au travers dlim- pedances entre
une source de tension d'alimentation et un point commun du circuit
dans une disposition connue des specialistes sous le vocable
"d'emetteur commun
Dans sa forme la plus simple, l'inverseur comporte uniquement un
circuit resistant relie a la base du transistor de commutation et
permettant d'alimenter celle-ci a partir d'un potentiel fixe provenant
de ladite source de tension.
Dans ce cas, la principale caracteristique de l'inverseur est de ne
consommer qu'un faible courant, mais cette forme presente,, par
ailleurs, un certain nombre d'inconvenients.
En effet, cet inverseur est generalement u#tilise en combinaison avec
d'autres elements notamment des diodes et/ou des transistors associes
a des elements resistants et/ou capacitifs de maniere a realiser les
portes bipolaires, du type NON-ET par exemple. On a constate,ainsi,
que le branchement de l'inverseur tel que decrit ci-dessus conduit a
des variations importantes de la vitesse de reponse en fonction du
nombre d'entrees du circuit logique, que les courants de fuite des
diodes aux temperatures elevees provoquent de sensibles perturbations
des performances dudit circuit et que l'immunite au bruit peut etre
notablement reduite dans certaines conditons.
Pour remedier a ces inconvenients, il est connu d'incorporer alors un
circuit de charge, resistance notamment, dans le collecteur du
transistor de commutation, ce circuit de charge pouvant, d'ailleurs
etre eventuellement associe a des diodes, dans le cas de circuits
logiques plus elabores par exemple.
Cependant, la presence de cette resistance fait creitre la
consommation de courant de l'inverseur, consommation qui peut doubler
si ladite resistance est sensiblement egale a la resistance incorporee
dans le circuit de base dudit transistor de commutation.
Or, il est generalement avantageux de rendre la valeur de cette
resistance nettement superieure a celle de la resistance de base de
maniere a rendre optimum le fonctionnement de l'inverseur. Dans ce
cas, lors de l'integration dudit element inverseur dans un corps
semiconducteur monolithique, l'encombrement de cette resistance de
collecteur devient prohibitif, ce qui va a l'encontre du but
recherche.
En outre, dans certains cas, l'excursion de tension sur le collecteur
du transistor de commutation due a la presence de cette resistance de
charge dans ledit collecteur tend a reduire la vitesse de reponse de
l'element inverseur d'une maniere sensible.
La presente invention a pour but de remedier a ces inconvenients.
En effet, la presente invention concerne un element inverseur pour
circuit logique a haute densite d'integration, notamment pour porte
bipolaire, constitue d'au moins un transistor de commutation dans la
base duquel est raccordee une premiere connexion d'un circuit
resistant, un potentiel fixe etant applique sur la seconde, ledit
transistor comportant egalement sur son collecteur un circuit de
charge relie par l'une de ses connexions a une source de tension
d'alimentation, element inverseur notamment remarquable en ce que
ledit circuit de charge est constitue par au moins le trajet
emetteur-collecteur d'un transistor de type oppose a celui du
transistor de commutation, dit transistor de charge, dont la base est
raccordee a la seconde connexion du circuit resistant auquel elle
delivre ledit potentiel fixe et dont l'emetteur est relie a ladite
source d'alimentation.
Les avantages d'un tel element inverseur apparaissent essentiellement
lors de l'integration de ses divers circuits dans un bloc
semiconducteur.
En effet, du point de vue topographique, le transistor constituant le
circuit de charge du transistor de commutation est nettement moins
encombrant que la resistance precedemment utilisee et n'entrain pas
une augmentation notable de la surface utile dudit bloc semiconducteur
d'autant plus qu'il peut entre integre avec le circuit resistant prevu
dans la base dudit transistor de commutation.
La presente invention est egalement avantageuse du point de vue
electrique. En effet, bien que de petite surface, sous certaines
conditions, le transistor de charge permet d'obtenir un resultat
equivalent a une resistance de valeur superieure a celle dudit circuit
resistant, ce qui est le but le plus souvent recherche de maniere a
faire fonctionner l'element inverseur a faibles courants. En effet, si
necessaire, on peut aisement realiser un transistor de charge
presentant un gain inferieur a 1 de maniere a creer, dans ce cas, un
courant proportionnel a celui passant dans le circuit resistant mais
de valeur inferieure.
Du point de vue electrique, on peut noter, en outre, que le transistor
de charge a les memes effets favorables sur les caracteristiques de
l'inverseur que la resistance de charge qu'il remplace.
Avantageusement, le transistor de commutation est du type NPN et, dans
ce cas, le transistor participant a la formation du circuit de charge
est un transistor du type
PNP.
Un element inverseur est rarement utilise seul: le plus souvent, il
est associe a un certain nombre de diodes et/ou de transistors pour
former un element logique, par exemple une porte bipolaire notamment
du type NON-ET. Dans ce cas, ledit element comporte alors des diodes
et/ou des transistors remplissant des fonctions differentes, les unes
purement logiques, les autres de limitation ou d'anti-saturation.
Or, on contact deja le brevet US 3.987.310 decrivant un tel element
logique et qui fait mention d'un transistor
NPN alimente dans la base et dans le collecteur par deux generateurs
de courant formes de deux transistors PNP polarises en parallele.
Au contraire, dans la presente invention, un seul transistor PNP
permet d'alimenter a la fois la base et le collecteur du transistor de
commutation NPN. En effet, la base du transistor PNP constituant le
circuit de charge permet de delivrer au transistor de commutation NPN
un courant de base qui definit son courant de collecteur.
Pour limiter la tension de collecteur du transistor de commutation,
l'element inverseur selon l'invention peut comporter avantageusement
une diode dite de limitation de tension disposee en parallele avec la
jonction base-collecteur dudit transistor mais de sens passant
inverse.
Dans une forme simplifiee de realisation de l'invention, le circuit
resistant comporte une resistance unique reliee directement par l'une
de ses connexions a la base du transistor de commutation et a une
premiere electrode de la diode de limitation de tension dont la
seconde electrode est connectee au collecteur dudit transistor.
Dans une forme plus elaboree, ledit circuit resistant comporte au
moins deux parties disposees en serie, le point intermediaire de ces
deux parties etant relie a une premiere electrode de la diode de
limitation de tension dont la seconde electrode est connectee au
collecteur dudit transistor.
Cette solution permet d'ajuster de maniere plus precise le rapport de
valeurs des differentes parties du circuit resistant et, ainsi, des
differentes tensions appliquees.
Cette solution permet egalement d'ameliorer la tenue de l'element
inverseur notamment a des temperatures elevees.
La presente invention concerne egalement le procede de realisation de
cet element inverseur comportant un transistor de commutation, procede
selon lequel on part d'un substrat d'un premier type de conduction
recouvert au moins partiellement d'au moins une couche superficielle
d'un se oond type de conduction oppose au premier dans laquelle est
inclus un circuit resistant relie audit transistor et remarquable en
ce que l'on divise cette couche du second type de conduction en au
moins deux caissons dans le premier desquels on forme le transistor de
commutation, le second etant destine a contenir le circuit resistant
dudit transistor de commutation et les regions actives, emetteur, base
et collecteur d'un transistor constituant le circuit de charge du
transistor de commutation, la diode emetteurbase de ce transistor de
charge etant mise en serie avec ledit circuit resistant.
La presence du transistor supplementaire de charge nen- trame pas un
accroissement notable de l'encombrement de l'element inverseur. En
effet, pour realiser le circuit resistant du transistor de
commutation, il etait deja necessaire d'occuper un certain volume de
la couche superficielle recouvrant le substrat et, dans la presente
invention, on insere le transistor de charge dans la majeure partie de
ce volume, la diode emetteur-base pouvant, en outre.s'ajouter
elle-meme audit circuit resistant ou se substituer a une partie de
celuE-ci.
De preference, le transistor de charge est un transistor lateral, les
regions d'emetteur et de collecteur etant creees a partir de la meme
surface dans la region de base formee par la couche superficielle du
second type de conduction isolee dans le second caisson.
Cette forme de mise en oeuvre permet de mettre plus aisement en serie
la diode emetteur-base et le circuit resistant.
Par ailleurs, les caissons realises permettent d'y inclure et d'y
isoler d'autres elements ou d'autres circuits necessaires au
fonctionnement de l'inverseur ou associes audit inverseur.
Pour faciliter la realisation du circuit resistant du transistor de
commutation, dans un premier mode de mise en oeuvre, la couche
superficielle du second type de conduction est une couche epitaxique
divisee en caissons a l'aide de cloisons d'isolement la traversant et
penetrant dans le substrat. De plus, sous le transistor lateral de
charge et a l'interface avec le substrat, ladite couche epitaxique est
renforcee localement par au moins un ilot enterre du meme type de
conduction que ladite couche mais a forte concentration en impuretes.
Cet flot enterre a pour but non seulement de delimiter le circuit
resistant mais surtout de supprimer le transistor vertical pouvant
etre engendre par le substrat, la couche superficielle et l'emetteur
ou le collecteur du transistor de charge.
Dans un second mode de mise en oeuvre du procede, les caissons sont
obtenus par diffusion localisee dans le substrat du premier type de
conduction d'rots d'impuretes du second type de conduction oppose au
premier.
La presente invention concerne, en outre, un element logique notamment
une porte bipolaire pour circuits a haute densite d'integration
comportant, sur un substrat du premier type de conduction, d'une part
un inverseur realise dans une couche superficielle d'un second type de
conduction portee par ledit substrat et constitue d'au moins un
transistor de commutation dans la base duquel est inclus un circuit
resistant, le collecteur comportant lui-meme un circuit de charge
forme du trajet emetteur-collecteur d'un transistor de type oppose a
celui du transistor de commutation, ledit element logique comportant,
d'autre part, en premier lieu une diode d'antisaturation dont une
premiere electrode du premier type de conduction est creee a partir de
la surface de la portion de la couche superficielle formant la seconde
electrode et le collecteur dudit transistor de commutation et en
second lieu au moins une diode assurant la fonction logique et dont
une electrode est constituee de la meme portion de couche
superficielle, l'autre electrode etant raccordee a une prise de
contact exterieure.
Dans une forme particuliere, ledit element logique comporte une diode
de limitation de tension du collecteur du transistor de commutation
mise en parallele avec la diode d'antisaturation mais de sens passant
inverse.
Dans un premier cas, les deux diodes sont disposees entre le
collecteur et la base du transistor de commutation.
Dans un second cas, la diode d'antisaturation est disposee entre le
collecteur et la base du transistor de commutation et la diode de
limitation de tension est inseree entre ledit collecteur du transistor
de commutation et un point intermediaire de deux parts du circuit
resistant.
La diode mise en parallele avec la diode d'antisaturation a pour but
de limiter l'excursion de tension du transistor de commutation et
d'eviter la mise en saturation du transistor de charge.
Dans les cas les plus courants de realisation de portes bipolaires,
les diodes utilisees dans la realisation de l'element logique sont du
type Schottky.
LA description qui va suivre en regard des dessins annexes, fera bien
comprendre comment l'invention peut etre realisee.
La figure 1 represente le schema electrique de la forme la plus simple
de l'element inverseur, les figures 2, 3 et 4 en representant des
formes plus elaborees dans le cadre d'une application a la realisation
d'un element logique tel qu'une porte bipolaire.
Les figures 5, 6 et 7 representent schematiquement et en coupe les
structures semiconductrices correspondant respectivement aux schemas
electriques des figures 2, 3 et 4 de cette application.
La figure 8 represente une vue de dessus de la configuration du reseau
de connexions necessaire au fonctionnement d'un ensemble d'elements
logiques conformes a la structure decrite dans la figure 7.
Il est a noter que, sur les figures representant les differentes
structures de l'element logique et la topologie du reseau de
connexions, les dimensions sont considerablement exagerees et non
proportionnees, ceci afin de rendre les dessins plus clairs.
Il est a noter egalement que, pour faciliter la comprehension, les
parties de l'element inverseur et/ou de l'element logique ne devant
pas subir de modification dans les diverses formes de mise en oeuvre
conservent les memes references sur l'ensemble des figures
representees.
Conformement a la figure 1 l'element inverseur comporte un transistor
de commutation 1, de type NPN par exemple, connecte selon une
disposition dite en "emetteur commun" pour laquelle l'emetteur 13 est
relie a une electrode commune de l'inverseur.
Dans le circuit de base 11 dudit transistor de commutation 1 est
insere un circuit resistant 2 injectant dans la dite base 11 par la
liaison 2a un courant sensiblement constant obtenu a partir d'un
potentiel de reference donne
Dans le collecteur 12 du transistor 1 est inclus un circuit de charge
forme par le trajet emetteur 31- collecteur-32 d'un transistor 3 de
type PNP,-la base 33 de ce transistor etant reliee en 2b au circuit
resistant 2 auquel elle fournit le potentiel de reference a partir de
la ten sion Vcc appliquee sur l'emetteur 31.
La figure 2 represente le schema electrique d'une application d'un
element inverseur dans un element logique tel qu'une porte bipolaire.
Selon cette figure, entre le circuit de base 11 du transistor de
commutation 1 et le collecteur 12 de ce meme transistor est inseree
une diode Schottky d'antisaturation 4 reliee auxdites parties 11 et 12
par les connexions 4a et 4b. La fonction logique de l'element est
assuree par les diodes Schottky 5 reliees au collecteur 12 du
transistor de commutation 1 ainsi qu'au collecteur 32 du transistor de
charge 3 de l'element inverseur.
Ledit transistor de charge remonte le potentiel de collecteur 12 du
transistor de commutation 1:pour limiter cette remontee et donc
limiter l'excursion logique, on peut utiliser une variante du schema
precedent illustree par la figure 3. Selon cette variante, dans
l'element inverseur est inseree une diode Schottky 6 mise en parallele
avec la diode Schottky d'antisaturation 4 mais de sens passant
inverse. L'introduction de cette diode supplementaire entraRne une
modification de la valeur du circuit resistant qui porte alors, sur la
figure, la reference 16.
Cette diode 6 peut etre de meme structure que celle de la diode 4 mais
elle peut etre egalement differente.
Comme le montre la figure 4 il est egalement possible de regler
l'excursion logique en ajustant la valeur du circuit resistant par un
morcellement de celui-ci en une pluralite de parts 18, 19,...
disposees en serie.
Dans ce cas, la diode Schottky 6 est raccordee a un point
intermediaire dudit circuit resistant.
Les figures 5, 6 et 7 concernent les structures correspondant aux
schemas electriques representes sur les figures i a 4, c'est pourquoi
les elements identiques portent les memes references sur lesdits
schemas et dans lesdites struo tures.
Suivant la figure 5 et dans une forme preferentielle de mise en
oeuvre, on part d'un substrat semiconducteur 7 d'un premier type de
conduction, P par exemple, a partir d'une surface 7a duquel on cree
par diffusion des ilots 8 et 9 de type N a forte concentration
d'impuretes.
Sur cette meme surface 7a du substrat 7, y compris sur lesdits ilots 8
et 9, on depose une couche epitaxique de typez qui, a l'aide des
cloisons d'isolement 10, en silicon oxide notamment, est ensuite
divisee en caissons 12 et 14.
Les traitements thermiques necessaires au depot de la couche
epitaxique et a oxydation des cloisons d'isolement provoquent une
nouvelle diffusion des impuretes des llots 8 et 9 qui prennent alors
sensiblement leur forme definitive.
Dans les caissons 12 et 14 on diffuse, de maniere localisee et par
exemple simultanement, des impuretes de type P pour former les ilots
11, 31 et 32 puis, egalement de ma niere simultanee, des impuretes de
type N pour creer l'ilot 2a et l'ilot 13. Les ilots 11 et 13
constituent respectivement la base et l'emetteur du transistor NPN de
commutation 1 dont la couche 12 forme le collecteur. Les flots
localises 31 et 32 constituent l'emetteur et le collecteur d'un
transistor lateral PNP 3 dont la portion 33 en regard de-la couche
enterree 8 est la base. Le circuit resistant 2 se situe en serie dans
le prolongement de cette portion 33, c'est-a-dire entre l'extremite 2b
dudit flot 8 et l'flot superficiel 2a.
Dans une variante, l'pilot 11 peut etre moins epais que les flots 31
et 32 de meme type de conduction, ce qui implique que leur realisation
ne peut plus etre simultanee.
Les diffusions localisees d'impuretes de type N ou de type P
s'effectuent par des procedes classiques a travers des ouvertures
pratiquees a cet effet dans une couche isolante 15.
Il en est de meme pour les diodes Schottky 4 et 5 realisees a la
surface du caisson 12 a partir des depots localises respectifs de
platinum et de titanium-tungsten par exemple.
Par un moyen approprie de metallisation on recouvre les ouvertures
pratiquees dans la couche isolante 15 d'une couche metallique qui,
apres photogravure, constitue les plages de prise de contact 21 pour
la base du transistor 1 et pour la diode 4, 22 pour l'emetteur dudit
transistor 1, 23 pour la sortie des diodes Schottky 5, 24 et 25 pour
l'emetteur et le collecteur du transistor 3, 26 pour la sortie 2a du
circuit resistant 2, 27 pour le collecteur du transistor 1.
Pour etre conforme au schema de la figure 1, on relie ensuite
exterieurement la plage de prise de contact 24 a l'alimentation Vcc,
la plage de contact 26 a la plage 21 et a une borne exterieure de
l'element logique, la plage 22 a l'electrode commune dudit element et
les plages 23 a au moins une autre borne exterieure differente de la
precedente, ces diverses liaisons n'etant pas representees sur la
figure.
La figure 6 represente la variante de structure correspondant au
schema electrique de la figure 3 et comportant une diode Schottky
supplementaire 6 creee a la surface du caisson 14 par le depot
localise d'une couche de titan-e-. tungsten ou autre materiau.
Cette diode 6 est recouverte d'une plage de prise de contact 28 qui
est alors reliee par l'exterieur a la plage de contact 25.
Pour delimiter parfaitement le circuit resistant 16 entre la base 33
du transistor 3 et la diode Schottky supplementaire 6 tout en evitant
la formation d'un transistor
PNP vertical parasite, l'ilot enterre sous le caisson 14 est divise.
en deux portions dont l'une, 8a, se trouve en regard de l'emetteur 31
et du collecteur 32 dudit transistor 3 et dont l'autre, 8b, se trouve
en regard de ladite diode 6 et de l'flot profond 16a avec lequel elle
est mise en contact.
La plage de contact 26 se trouve alors reliee directement a la portion
8b, ce qui donne a cette derniere un acces vers l'exterieur.
Le circuit resistant est donc delimite a une extremite par la portion
enterree 8b et l'ilot 16a et vers le transistor 3 par lvextremite 16b
de la portion enterree 8a.
La figure 7 qui correspond au schema electrique de la figure 4
represente une variante de la structure illustree par la figure 6.
Selon cette nouvelle structure, en effet, le diode
Schottky supplementaire 6 est disposee dans une position intermediaire
entre les portions 20a et 20b de l'flot enterre et le circuit
resistant se trouve divise en deux parts referencees en 18 et 19 sur
la figure 4.
La portion 20b et l'pilot profond 19a constituent l'extremite de la
resistance 19 reliee a l'exterieur par la plage de contact 26.
L'extremite 18b de la portion enterree 20a constitue le contact entre
le transistor 3 et la resistance 18.
Cette forme de structure permet de determiner un emplacement
preferentiel de la diode Schottky 6 tel que, en agrandissant en 32a la
surface de l'ilot de collecteur 32 du transistor 3, on assure une
liaison directe par le materiau du caisson 14 entre ledit collecteur
et ladite diode, ce mode de realisation permettant alors de reduire
encore l'encombrement.
De plus, la portion du circuit resistant situee sous ledit ilot de
collecteur est dite "pincee" ce qui signifie que la valeur de sa
resistance est augmentee. Dans ces conditions, en choisissant de
maniere appropriee la profondeur de diffusion des flots 32-32a on
ajuste la valeur du circuit resistant.
La figure 8 represente me portion d'un reseau de connexions d'un
ensemble logique comportant une pluralite d'elements correspondant au
schema elec#tric illustre par la figure 4 et a la structure
representee sur la figure 7.
Un tel reseau est obtenu par photogravure d'une couche metallique
prealablement deposee sur la totalite de la surface de la couche
isolante 15 et des plages de contact 21, 22, 23, 24, 26, 27 et 28.
Le reseau comporte donc une bandelette 29 en contact avec les plages
24 couvrant l'emetteur 31 des transistors de charge 3 auquel elle
fournit la tension d'alimentation Vcc
La bandelette 30 constitue l'electrode commune de l'ensemble logique
et s'appuie sur les plages 22 permettant l'acces a l'emetteur 13 des
transistors de commutation 1.
Une plage 34 permet de court-circuiter le collecteur du transistor 1,
le collecteur du transistor 3 et une electrode de la diode 6 par
l'intermediaire de leurs prises de contact 27 et 28 tandis qu'une
autre plage 35 assure le contact entre la base du transistor 1, une
premiere electrode de la diode 4 et le circuit resistant a l'aide des
prises de contact 21 et 26.
Dans l'exemple choisi, des bandelettes 36, 37 s'appuient sur les
plages de contact 23 des diodes 5 pour leur donner acces a
l'exterieur.
La topologie illustree par cette figure 8 permet de mettre en evidence
les gains d'encombrement obtenus a l'aide de la presente invention.
Claims
_________________________________________________________________
- REVENDICATIONS
1.- ffllement inverseur pour circuit logique a haute densite
d'integration, notamment pour porte bipolaire, constitue d'au moins un
transistor de conmutation (1) dans la base(11) duquel est raccordee
une premiere connexion (2a, 16a, 19a) d'un circuit resistant (2, 16,
18, 19), un potentiel fixe etant applique sur la seconde (2b, 16b,
18b), ledit transistor (1) comportant egalement sur son collecteur
(12) un circuit de charge relie par l'une de' ses connexions a une
source de tension d'alimentation (V), element inverseurcc caracterise
en ce que ledit circuit de charge est constitue par au moins le trajet
emetteur-collecteur (31,32) d'un transistor (3) de type oppose a celui
du transistor de commutation (1), dit transistor de charge, dont la
base (33) est raccordee a la seconde connexion (2b, 16b, 18b) du
circuit resistant (2, 16, 18, 19) auquel elle delivre ledit potentiel
fixe et dcnt l'emetteur (31) est relie a ladite source d'alimentation
(Vcc).
2.- Element inverseur selon la revendication 1, caracterise en ce que
le transistor de commutation (1) est du typeNPN et en ce que le
transistor (3) participant a la formation du circuit de charge est un
transistor du type PNP.
3.- Element inverseur selon l'une des revendications 1 et 2,
caracterise en ce qu'il comporte une diode de limitation de tension
(6) disposee en parallele avec la jonction basecollecteur (11-12)
dudit transistor de commutation mais de sens passant inverse.
4.- Element inverseur selon l'une des revendications 1 a 3,
caracterise en ce que le circuit resistant (2, 16) comporte une
resistance unique reliee directement par l'une de ses connexions (2a,
16a) a la base (11) du transistor de commutation (i) et a une premiere
electrode de la diode de limitation de tension (6) dont la seconde
electrode. est connectee au collecteur (12) dudit transistor (1)
5.- Element inverseur selon l'une des revendicat6ns 1 a 3, caracterise
en ce que lo circuit resistant eo greater than -p au moins deux
parties disposees en serie (18,19), le point intermediaire de ces deux
parties etant relie a une premiere electrode de la diode de limitation
de tension (6-) dont la seconde electrode est connectee au collecteur
(12) dudit transistor (1).
6.- Procede de realisation d'un element inverseur conforme a l'une des
revendications 1 a 5 et comportant un transistor de commutation (1),
procede selon lequel on part d'un substrat (7) d'un premier type de
conduction reccuvert au moins partiellement d'au moins une couche
superficielle d' un second type de conduction oppose au premier dans
Laquelle est inclus un circuit resistant (2, 16, 18, 19) relie audit
transistor et caracterise en ce que l'on disse cette couche du second
type de conduction en au moins aeux caissons (12, 14) dans le premier
(12) desquels on forme le transistor de commutation (1), le second
(14) etant destine a contenir le circuit resistant (2, 16, 18, 19)
dudit transistor de commu- tation (1) et les regions actives, emetteur
(31), base (33) et collecteur (32) d'un transistor (3) constituant le
circuit de charge du transistor de commutation (1), la dio#de
emetteur-base (31-33) de ce transistor de charge etant mise en serie
avec ledit circuit resistant.
7.- Procede selon la revendication 6, caracterise en ce que le
transistor de charge (3) est un transistor lateral, les regions
d'emetteur (31) et de collecteur (32) etant creees a partir de la meme
surface dans la region de base (33) formee par la couche superficielle
du second type de conduction isolee dans le second caisson.
8.- Procede selon l'une des revendications 6 et 7, caracterise en ce
que la couche superficielle du second type de conduction est une
couche epitaxique divisee en caissons (12, 14) a l'aide de cloisons
d'isolement (10) la traversant et penetrant dans le substrat (7).
9.- Procede selon l'une des revendications 5a 8 prise en ce que sous
le transistor lateral de charge (t a l'interface (7a) avec le
substrat, la couche epitaxique est renforcee localement au moins par
un flot enterre (8, 8a, 8b, 20a, 20b) du meme type de conduction mais
a forte concentration en inipuretes.
10.- Procede selon l'une des 'revendications 6 et 7, caracterise en ce
que les caissons (12, 14) sont obtenus par diffusion localisee dans le
substrat du premier type de conduction d'flots dtimpuretes du second
type de conduction oppose au premier.
11.- Element logique, notamment porte' bipolaire pour circuits a haute
densite d'integration comportant, sur un substrat (7) du premier type
de conduction, d'une part un inverseur conforme a l'une des
revendications 1 a 5 realise dans une couche superficielle d'un second
type de conduction portee par ledit substrat et constitue d'au moins
un transistor de commutation (1) dans la base (11) duquel est inclus
un circuit resistant (2, 16, 18, 19), le collecteur (12) comportant
lui-meme un circuit de charge forme du trajet Emet- teur- collecteur
(31, 32) d'un transistor (3) de type oppose a celui du transistor de
commutation (1), ledit element logique comportant, d'autre part, en
premier lieu une diode d'antisaturation (4) dont une premiere
electrode du premier type de conduction est creee a partir de la
surface d'une portion de la couche superficielle formant la seconde
electrode et le collecteur (12# dudit transistor de commutation Cl) et
en second lieu au moins une diode (5) assurant la fonction logique et
dont une electrode est constituee de la meme portion de la couche
superficielle, l'autre electrode etant raccordee a une prise de
contact exterieure (23). 12.
12.- Element logique selon la revendication il, caracterise en ce
qu'il comporte une diode de limitation de tension (6) du collecteur
(12) du transistor de commutation mise en parallele avec la diode
d'antisaturation (4) mais de sens passant inverse.
13.- Element logique selon l'une des reven~ioatiolls 11 et 12,
cara#terie' en ce que les deux diodes (4, 6) sont disposees entre le
collecteur (12) et la base (11! du transistor de commutation (:1).
14.- Element logique selon l'une des revendications 11 et 12,
caracterise en ce que la diode d'antisaturation (4) est disposee entre
le collecteur (12) et la base (11! du transistor de commutation (li et
er. ce que la diode de limitation de tension (6) est inseree entre
ledit collecteur (12) du transistor de commutation (1) et un point
intermediaire de deux parts (18, 19) du circuit resistant.
15.- Element logique selon l'une des revendications 11 a 14,
caracterise en ce que les diodes (4, 5, 6) utilisees dans la
realisation sont du type Schottky.
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