книги / Элементы свербольших интегральных схем

ление большого заряда неосновных носителей в областях эмит­

струкций МДП-транзисторов их быстродействие достигло того же значения, что и в биполярных схемах. Отсюда следует, что повы­ шение быстродействия биполярных элементов, используемых в СБИС, является столь же важной задачей, как и снижение пло­ щади. Для схем с инжекционным питанием она особенно актуаль­ на. В [27] показано, что при масштабировании основная струк­ тура с инжекционным питанием является более быстродействую­ щей по сравнению с МДП-элементами лишь при не слишком ма­ лых топологических размерах (разрешающей способности фото­ литографии). В частности, если разрешающая способность выше 2 мкм, то преимущество исчезает, для его сохранения требуется разработка других структур с улучшенными параметрами, кото­ рые требуют более сложных технологических процессов. Эти кон­ струкции рассмотрены в § 5.2.

По мере совершенствования биполярной технологии непрерыв­ но уменьшалась площадь элементов других типов (не инжекционных). Использование изопланарного процесса [103] позволило резко снизить площадь, занимаемую изолирующими областями, и сделать расстояние между отдельными транзисторами и площа­ ди, занимаемые ими, примерно такими же, как и в схемах с ин­ жекционным питанием. Применение поликремниевых резисторов, не занимающих дополнительной площади на поверхности крис­ талла, позволяет также значительно уменьшить площадь логиче­ ских элементов. Наконец, освоение технологии получения диодов Шотки разных типов дает возможность создавать «функциональ­ но-интегрированные» элементы на основе только одного транзис­ тора (диоды Шотки совмещены с транзисторной структурой), пло­ щадь которых того же порядка, что и элементов с инжекционным питанием; при этом достигается более высокое быстродействие.

В связи с этим следует выделить два класса логических эле­ ментов, перспективных для применения в СБИС. Элементы одного из них можно условно назвать функциональными диодно-транзис­ торными1, так как они строятся на основе диодов Шотки и тран­ зисторов, совмещенных, как правило, в одну функциональную структуру. Типичными представителями этого класса являются элементы Шотки-транзисторной логики и интегральной Шотки-ло- гики '[102].

Элементы Шотки-транзисторной логики (ШТЛ) подобно эле­ ментам с инжекционным питанием представляют собой инверторы (рис. 5.2,а) с одним входом и несколькими выходами, соединяемы*

1 Предлагаемые ниже термины не явдяются установившимися и общепри­ нятыми.

134