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Halbleitervorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterkörper, der eine
Transistorstruktur mit einer Emitter-, einer Basis- und einer Kollektorzone enthält, wobei die Emitter- und die Basiszone eine geringere Ausdehnung haben als die Kollektorzone und elektrisch mit für Kon- taktzwecke bestimmten Metallschichten verbunden sind, die auf einer zwischen diesen Metallschichten und dem Halbleiterkörper befindlichen Isolierschicht liegen und sich bis über die Kollektorzone erstrek- ken, während zwischen einer dieser Metallschichten und der Kollektorzone eine Abschirmschicht vor- handen ist, die einen freiliegenden Teil für Kontaktzwecke hat und durch die Isolierschicht von einer
Metallschicht getrennt ist, während zwischen der Abschirmschicht und dem darunterliegenden Teil des Halbleiterkörpers eine Sperrschicht vorhanden ist.
Halbleitervorrichtungen der oben erwähnten Art sind Planarhalbleitervorrichtungen, wie Planartransistoren und gesteuerte Gleichrichter. Ein Planartransistor enthält einen Halbleiterkörper, der mit einer Isolierschicht, z. B. einer Siliciumoxydschicht, überzogen ist, während örtlich unter der Oxydschicht die Basiszone und die Emitterzone, z. B. durch Diffusion eines Dotierungsstoffes, angebracht sind, wobei der die Basiszone umgebende Teil des Halbleiterkörpers als Kollektorzone dient.
Die Basis- und die Emitterzone werden durch Öffnungen in der Isolierschicht hindurchmit elektrischen Anschlüssen versehen. Die Öffnungen können mit Rücksicht auf die insbesondere bei Hochfrequenztransistoren geringen Abmessungen der Basis- und Emitterzonen nur sehr klein sein, so dass ein Anschlussdraht praktisch nicht unmittelbar durch eine Öffnung in der Oxydschicht hindurch mit der Basisoder Emitterzone verbunden werden kann. Deshalb sind die leichter mit einem Anschlussdraht zu verbindenden Metallschichten auf der Oxydschicht angebracht. Die Metallschichten sind mittels vorstehender Teile durch Öffnungen in der Oxydschicht hindurch mit der Basis- und der Emitterzone verbunden.
Die zu Kontaktzwecken mit der Emitter- und der Basiszone verbundenen Metallschichten führen eine bei manchen Schaltungsanordnungen unerwünschte Steigerung der Emitter-Kollektorkapazität oder der Basis-Kollektorkapazität herbei. Die Abschirmschicht, die mittels ihres freiliegenden Teiles für Kontaktzwecke an ein gewünschtes Potential gelegt werden kann, dient zum Beseitigen der Kapazität zwischen einer Metallschicht und der Kollektorzone, d. h. zum Ersetzen dieser Kapazität durch eine bei manchen Schaltungen weniger oder gar nicht schädliche andere Kapazität.
Transistoren der erwähnten Art werden vielfach als Verstärkerelement in Emitterschaltung und Basisschaltung verwendet, d. h. Schaltungen, bei denen der Emitter bzw. die Basis für den Eingangskreis und den Ausgangskreis gemeinsam ist. Bei einer Emitterschaltung werden die zu verstärkenden Signale der Basis zugeführt und die verstärkten Signale dem Kollektor entnommen. Die mit der Basiszone verbundene Metallschicht verursacht hiebei, wenn keine Abschirmschicht vorhanden ist, eine eine zusätzliche und unerwünschte Rückkopplung herbeiführende Basis-Kollektorkapazität. Wird an eine zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone vorhandene Abschirmschicht ein geeignetes Potential, z.
B. das gleiche Potential, das an den Emitter angelegt ist, angelegt, dann wird die zusätzliche Basis-Kollektorkapazität beseitigt und die mögliche Verstärkung durch den Transistor erheblich gesteigert.
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Bei einer Basisschaltung werden die zu verstärkenden Signale dem Emitter zugeführt und die ver- stärkten Signale dem Kollektor entnommen. Die mit der Emitterzone verbundene Metallschicht verursacht hiebei, wenn keine Abschirmschicht vorhanden ist, eine eine zusätzliche und unerwünschte
Rückkopplung herbeiführende Emitter-Kollektorkapazität. Wird an eine zwischen der mit der Emit- terzone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone vorhandene Abschirmschicht ein geeignetes
Potential, z. B. das gleiche Potential, das an dem Emitter angelegt ist, angelegt, dann wird die zu- sätzliche Emitter-Kollektorkapazität beseitigt und die mögliche Verstärkung durch den Transistor ge- steigert.
In beiden Fällen wird die beseitigte schädliche Kapazität durch eine Kapazität am Eingang und eine Kapazität am Ausgang des Verstärkerelements ersetzt. Es stellt sich in der Praxis heraus, dass diese Kapazitäten jedoch nicht oder wenigstens in viel geringerem Masse störend wirken.
Der Erfindung liegt dieAufgabe zugrunde, eine Ausführungsform einer eingangs beschriebenen Halbleitervorrichtung zu schaffen, bei der beim Aufnehmen einer solchen Halbleitervorrichtung in eine
Schaltung, z. B. die erwähnte Emitterschaltung und die Basisschaltung, ein zusätzlicher Anschluss für die Abschirmschicht vermieden werden kann.
Gemäss der Erfindung ist eine Halbleitervorrichtung der eingangs beschriebenen Art, bei der eine Abschirmschicht zwischen der einen Metallschicht und der Kollektorzone vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Metallschicht durch mindestens einen auf der Isolierschicht liegenden Metallstreifen mit einem für Kontaktzwecke freiliegenden Teil der Abschirmschicht verbunden ist. Infolge dieser auf dem Transistor selbst angebrachten unmittelbaren Verbindung lässt sich ein äusserer Anschluss für die Abschirmschicht beim Aufnehmen der Halbleitervorrichtung in eine Schaltungsanordnung vermeiden.
Eine wichtige und einfache bevorzugte Ausführungsform ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen neben der Basiszone und über der Kollektorzone liegt. Eine solche bevorzugte Ausführungsform eignet sich insbesondere zur Verwendung in Emitterschaltungen, die üblicherweise nicht für Ultrahochfrequenzen benutzt werden, weshalb hiebei vorzugsweise zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone die Abschirmschicht vorhanden ist, während die mit der Emitterzone verbundene Metallschicht durch den Metallstreifen mit der Abschirmschicht verbunden ist.
Bei Verwendung in einer Emitterschaltung ist durch den Metallstreifen an der Abschirmschicht zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone das gleiche Potential, das an den Emitter angelegt ist, angelegt, wodurch die eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone beseitigt ist.
Der Metallstreifen kann sich auf einem Teil seiner Länge über die mit der andern Metallschicht verbundene Zone erstrecken und mit dieser Zone Kontakt machen. Vorzugsweise verläuft hiebei der Metallstreifen praktisch geradlinig, um eine möglichst kurze Verbindung zu bilden. Diese Ausführungsform ist besonders wichtig bei Verwendung als Verstärkerelement zum Verstärken von Signalen mit Ultrahochfrequenzen, bei welcher Verwendung es erwünscht ist, dass die Kapazität am Ausgang des Verstärkerelements möglichst klein ist, d. h. dass unter anderem die Kapazität zwischen der Kollektorzone und der andern Metallschicht mit ihren Verbindungen zur Abschirmschicht und der zugehörigen Zone und zwischen der Kollektorzone und der Abschirmschicht möglichst klein ist.
Dadurch, dass die Verbindung zwischen der andern Metallschicht und der zugehörigen Zone der Transistorstruktur und die Verbindung zwischen der andern Metallschicht und der Abschirmschicht beide vom Metallstreifen gebildet werden, kann die Gesamtlänge dieser Verbindungen viel kürzer sein als bei gesonderten Verbindungen der Fall ist, so dass auch die Gesamtkapazität zwischen diesen Verbindungen und der Kollektorzone viel kleiner sein kann. Ausserdem kann hiebei die Abschirmschicht etwas kleiner sein, wodurch die Kapazität zwischen der Abschirmschicht und der Kollektorzone auch etwas kleiner sein kann.
Diese Vorteile sind besonders klar bei einer Ausführungsform, die gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Basiszone zwischen den mit der Emitter- und Basiszone verbundenen und für Kontaktzwecke bestimmten Metallschichten liegt, wobei die Emitterzone aus einer oder mehreren nebeneinander liegenden langgestreckten und in der Basiszone angebrachten Emitterteilzonen besteht, die langgestreckten Öffnungen in der Isolierschicht zur Kontaktbildung entsprechen, und zwischen und neben diesen Öffnungen langgestreckte Öffnungen in der Isolierschicht zur Kontaktbildung mit der Basiszone vorgesehen sind, wobei sich die langgestreckten Öffnungen in einer Richtung von einer zur andern Metallschicht erstrecken, während die Emitterzone und die Basiszone durch praktisch parallele bandförmige vorstehende Teile der Metallschichten,
die bis in die Öffnungen zur Kontaktbildung reichen, mit je
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einer Metallschicht verbunden sind, wobei die zwischen einer Metallschicht und der Kollektorzone vor- handene Abschirmschicht durch mindestens einen vorstehenden Teil der andern Metallschicht, der sich bis jenseits der diesem vorstehenden Teil entsprechenden Öffnung in der Isolierschicht erstreckt und mit einem freiliegenden Teil der Abschirmschicht Kontakt macht, mit dieser andern Metallschicht verbun- den ist, wodurch dieser vorstehende Teil zugleich einen die Abschirmschicht mit der andern Metall- schicht verbindenden Metallstreifen bildet.
Die Ausführungsformen, bei denen der Metallstreifen, der die andere Metallschicht mit der Ab- schirmschicht verbindet, auch mit zur andern Metallschicht gehörenden Zone Kontakt macht, eignen sich zur Verwendung in Emitterschaltungen und Basisschaltungen. Diese Ausführungsformen sind jedoch sehr wichtig zur Verwendung in Basisschaltungen, die üblicherweise für Ultrahochfrequenzen benutzt werden. Deshalb ist vorzugsweise bei diesen Ausführungsformen zwischen der mit der Emitterzone ver- bundenen Metallschicht und der Kollektorzone die Abschirmschicht vorhanden, während die mit der
Basiszone verbundene Metallschicht durch den Metallstreifen mit der Abschirmschicht verbunden ist.
Bei
Verwendung in einer Basisschaltung ist durch den Metallstreifen an der Abschirmschicht zwischen der mit der Emitterzone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone das gleiche Potential, das an den
Emitter angelegt ist, angelegt, wodurch die eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone beseitigt ist.
Die Abschirmschicht kann aus einer Metallschicht bestehen, in welchem Falle die Sperrschicht aus einer auf dem Halbleiterkörper angebrachten Isolierschicht, z. B. einer Siliciumoxydschicht, bestehen kann. Weiter kann die Abschirmschicht zweckmässig aus einer Oberflächenzone des Halbleiterkörpers bestehen, in welchem Falle die Sperrschicht durch den pn-Übergang gebildet wird, den die Oberflä- chenzone mit dem darunterliegenden Teil des Halbleiterkörpers bildet. Eine derartige Oberflächenzone kann einfach durch eine Diffusionsbehandlung angebracht werden.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Schaltung mit einer Halbleitervorrichtung gemäss der Er- findung, zum Verstärken elektrischer Signale, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die andere Metall- schicht, die mit der Abschirmschicht verbunden ist, gemeinsam ist für den Eingangskreis und den Aus- gangskreis und dass die zu verstärkenden Signale der einen Metallschicht zugeführt und die verstärkten
Signale dem Kollektor entnommen werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Transistors gemäss der Erfindung zeigt, von dem Fig. 2 schematisch einen längs der Linie (II, IQ der Fig. l geführten Querschnitt zeigt, und Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel eines Transistors gemäss der Erfindung zeigt, von dem Fig. 4 schematisch einen längs der Linie (IV, IV) der Fig. 3 geführten Querschnitt zeigt, während die Fig. 5 und 6 schematisch Emitterschaltungen darstellen, bei denen der Transistor gemäss den Fig. 1 und 2 zweckmässig Verwendung finden kann, und die Fig. 7 und 8 schematisch Basisschaltungen darstellen, bei denen der Transistor gemäss den Fig.
3 und 4 zweckmässig Verwendung finden kann.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiter- körper --1--, der eine Transistorstruktur mit einer Emitterzone --2--, einer Basiszone --3-- und einer Kollektorzone --4-- enthält, wobei die Emitterzone --2-- und die Basiszone --3-- eine geringere Ausdehnung haben als die Kollektorzone --4--. Die Emitterzone-2-- und die Basiszone --3-- sind mit für Kontaktzwecke bestimmten Metallschichten --5 bzw. 6-- verbunden, die auf einer zwischen den Metallschichten --5 und 6-- und dem Halbleiterkörper -1-- befindlichen Isolierschicht --7--liegen und sich bis über die Kollektorzone --4- erstrecken.
Zwischen einer dieser Metallschichten --5 und 6, u. zw. der Metallschicht --6-- und der Kollektorzone --4--, ist eine Abschirmschicht-8--vorgesehen, die (dadurch, dass in der Isolierschicht --7-- eine Öffnung --9-- angebracht ist) einen freiliegenden Teil 20--für Kontaktzwecke hat und durch die Isolierschicht --7-- von der Metallschicht --6-- getrennt ist. während zwischen der Abschirmschicht --8 -- und dem darunterliegenden Teil des Halblei- terkörpers--1--eine Sperrschicht-10-vorhanden ist.
Gemäss der Erfindung ist die andere Metallschicht, nämlich die Metallschicht--5-, durch einen auf der Isolierschicht --7-- liegenden Metallstreifen --11-- mit dem freiliegenden Teil-20-für Kontaktzwecke der Abschirmschicht --8-- verbunden.
Der Metallstfeiten - -11-- erstreckt sich, neben der Basiszone --3-- liegend, völlig über die Kol- lektorzone -. 1-'.
Das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2, bei dem die Abschirmschicht-8-zwischen der mit der Basiszone --0-- verbundenen Metallschicht --6-- und der Kollektorzone --4-- vorgesehen ist,
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während die mit der Emitterzone--2-- verbundene Metallschicht--5-- durch den Metallstreifen --11-mit der Abschirmschicht-8-verbunden ist, ist bestimmt zur Verwendung als Verstärkerelement in Emitterschaltungen.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Emitterschaltungen, bei denen der Emitter--E--, der im vorliegenden Falle mit einem Punkt konstanten Potentials, z. B. mit Erde, verbunden ist, gemeinsam ist für den Eingangskreis und den Ausgangskreis, die deutlichkeitshalber in den Figuren nicht gezeichnet sind, jedoch zwischen der Emitter- und der Basisklemme bzw. zwischen der Emitter- und der Kollektorklemme geschaltet sind. Die zu verstärkenden Signale werden der Basis-B--zugeführt und die verstärkten Signale werden dem Kollektor-C-entnommen.
Fig. 5 zeigt den Fall, in dem die Abschirmschicht-8- (s. auch die Fig. 1 und 2) nicht vorhanden ist. Zwischen der mit der Basiszone --3-- verbundenen Metallschicht --6-- und der Kollektorzone --4-tritt dann die Kapazität --c1-- auf, die eine Rückkopplung herbeiführt und infolgedessen die mögliche Verstärkung durch das Schaltelement beschränkt.
Fig. 6 zeigt den Fall, in dem die (mit --A-- bezeichnete) Abschirmschicht --8-- vorgesehen und durch den Metallstreifen --11-- mit der mit der Emitterzone --2-- verbundenen Metallschicht --5-verbunden ist. Die Abschirmschicht liegt dann gleichfalls an Erde, und die eine Rückkopplung herbei-
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zwischen der Basis und Erde --C3-- zwischen dem Kollektor und Erde liegt. Die Kapazitäten-C, und C.- sind im allgemeinen nicht störend, insbesondere nicht im Frequenzbereich, in dem geerdete Emitterschaltungen üblicherweise Verwendung finden. Dieser Frequenzbereich reicht bis zu etwa 500 MHz.
Die Halbleitervorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 lässt sich wie folgt herstellen : Üblicherweise werden eine Vielzahl von Transistorstrukturen gleichzeitig in einer Halbleiterscheibe hergestellt, wonach die Scheibe unterteilt wird, so dass sich gesonderte Transistoren ergeben. Die Herstellung wird an Hand einer Transistorstruktur nachstehend beschrieben.
Es wird von einer n-leitenden Siliciumscheibe mit einer Dicke von etwa 250 und einem spezifi- schen Widerstand von etwa 5Qcm ausgegangen. Je Rechteck von etwa 350p x 350 wird eine Transistorstruktur angebracht.
Auf eine in der Halbleitertechnik übliche Weise wird der Halbleiterkörper --1-- mit einer isolie-
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trockenen Stickstoffes auf einer Temperatur von etwa 9000C gehalten wird. Der Halbleiterkörper wird dann während etwa 20 min unter Überleiten von bei 250C mit Wasserdampf gesättigtem Stickstoff und danach während etwa 40min unter Überleiten von bei SOC mit Wasserdampf gesättigtem Sauerstoff auf etwa 1200 C erhitzt.
Durch Diffusion von Bor ist die p-leitende Oberflächenzone --8-- erhalten, während durch Oxydation die Öffnung-12-in der Oxydschicht --7- wieder geschlossen ist.
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etwa 15 min lang auf etwa 11000C erhitzt wird, während in der Nähe des Halbleiterkörpers --1-- eine P0-Menge auf etwa 2500C gehalten wird. Hiebei ergeben sich durch Diffusion von Phosphor die nleitenden Emitterteilzonen --2-- mit einer Dicke von etwa 1 bis 211.
Die Öffnungen --15-- mit Abmessungen von etwa 5 x 351l werden dann zum Bilden von Kontakten mit der Basiszone-3-angebracht, wobei die Öffnungen --14-- gleichzeitig gereinigt werden. Ferner wird die Öffnung --9-- mit Abmessungen von etwa 10 X 20p in der Oxydschicht --7-- angebracht,
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wodurch sich der freiliegende Teil--20-- für Kontaktzwecke der Abschirmschicht --8-- ergibt.
Danach wird durch Aufdampfen von Aluminium auf die Oxydschicht -7-- eine etwa 4000 dicke Aluminiumschicht aufgebracht. Mittels eines photohärtenden Lackes ("Photoresist") und eines Ätzmittels wird die Aluminiumschicht teilweise entfernt, wobei sich die Metallschichten --5 und 6--, die mit ihren praktisch parallelen bandförmigen vorstehenden Teilen --16 und 17-- bis in die Öffnungen--14 und 16-- reichen, zusammen mit dem Metallstreifen --11--, der eine Breite von etwa 15bol hat, ergeben. Durch Erhitzen auf etwa 5000C kann das Alumnium in den Öffnungen --9, 14 und 15-- mit dem Halbleiterkörper-l-legiert werden.
Emitter- und Basisanschlussleiter können auf eine in der Halbleitertechnik übliche Weise mit den Metallschichten --5 bzw. 6-- verbunden werden. Der Halbleiterkörper kann ferner auf eine in der Halbleitertechnik übliche Weise mit der Kollektorzone-4-- auf einen Metallträger aufgelötet werden, der als Kollektoranschlussleiter dienen kann. Das Ganze kann weiter auf eine übliche Weise in einem Gehäuse montiert werden.
Es stellt sich heraus, dass der erhaltene Transistor nach den Fig. 1 und 2 in einer Emitterschaltung nach Fig. 6 eine eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität von etwa 0, 15 pF hat. Wird der gleiche
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der Kollektorzone-4-- erhöht.
Es stellt sich heraus, dass in diesem Falle die gesamte eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität etwa 0,45 pF ist. Infolge der Abschirmschicht wird die eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität somit um etwa einen Faktor --3-- kleiner,wodurch die mögliche Verstärkung um etwa einen Faktor-3- grösser wird. Die Abschirmschicht gibt somit eine erhebliche Verbesserung, während ferner infolge des Metallstreifens --11-- beim Einfügen des Transistors in eine geerdete Emitterschaltung kein zusätzlicher
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- bei einer geerdeten Emitterschaltung nach Fig. 6 in der Sperrichtung vorgespannt ist.
Jetzt wird ein Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem sich der Metallstreifen, der die unter der einen Metallschicht liegende Abschirmschicht mit der andern Metallschicht verbindet, auf einem Teil seiner Länge über die mit der andern Metallschicht verbundene Zone erstreckt und so mit dieser Zone Kontakt macht. Ein solches Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 3 und 4.
Entsprechende Teile sind in den Fig. 3 und 4 und den Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Diese entsprechenden Teile können in den Vorrichtungen nach den Fig. 3 und 4 und den Fig. 1 und 2 die gleichen Abmessungen aufweisen, aus gleichen Materialien bestehen und auf die gleiche Weise hergestellt werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 3 und 4 bezieht sich auf einen Transistor zur Verwendung in einer Basisschaltung, und die Abschirmschicht --28-- liegt denn auch zwischen der mit der Emitterzone - 2-- verbundenen Metallschicht --5-- und der Kollektorzone, während die mit der Basiszone-3verbundene Metallschicht --6-- durch die Metallstreifen --27-- mit der Abschirmschicht --28-- verbunden ist.
Die Metallschichten --5 und 6-- liegen an einander gegenüberliegenden Seiten der Basiszone --3--
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mit der Basiszone-3-- angebracht.
Die langgestreckten Öffnungen --14 und 15-- erstrecken sich in einer Richtung von einer Metallschicht --5-- (6) zur andern Metallschicht --6-- (5), während die Emitterzone --2-- und die Basiszone - durch praktisch parallele bandförmige vorstehende Teile --16 bzw. 17 und 27--, die bis in die Öffnungen-14 bzw. 15-- reichen, je mit einer Metallschicht --5 bzw. 6-- verbunden sind. Zwischen der einen Metallschicht, im vorliegenden Falle der mit der Emitterzone --3-- verbundenen Metall- schicht--5-- und der Kollektorzone ist die Abschirmschicht-28-- vorgesehen.
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Abschirmschicht-28-besteht aus einer Oberflächenzone des Halbleiterkörpers-l-, die- bildet und auf die gleiche Weise wie die Abschirmschicht-8-- des vorhergehenden Ausführungsbeispieles erhalten sein kann.
Die andere Metallschicht, im vorliegenden Falle die mit der Basiszone verbundene Metall-
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schicht--6--, ist mit den durch die in der Isolierschicht --7-- angebrachten Öffnungen --29-- freiliegenden Teilen von etwa 5Jl xlOjn der Abschirmschicht --28-- mittels der vorstehenden Teile--27-- der Metallschicht --6-- verbunden, die sich bis jenseits der Öffnungen --15-- in der Isolierschicht --7-erstrecken und, wie erwähnt, durch die Öffnungen --29-- hindurch mit den freiliegenden Teilen der Abschirmschicht --28-- Kontakt machen.
Die vorstehenden Teile --27--, die die Metallschicht --6-- mit der Basiszone-3-- verbinden, bilden somit zugleich die Metallstreifen, die die Abschirmschicht --28-mit der Metallschicht --6-- verbinden.
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Länge über die mit der Metallschicht --6-- verbundene Basiszone --3--, um mit dieser Kontakt zu machen.
Der Transistor kann als Verstärkerelement in einer Basisschaltung Verwendung finden, bei der (s. die Fig. 7 und 8) die Basis --B--, die im vorliegenden Falle mit einem Punkt konstanten Potentials, z. B. mit Erde, verbunden ist, gemeinsam ist für den Eingangskreis und den Ausgangskreis, die deutlichkeits- halber nicht gezeichnet sind, jedoch zwischen der Basis- und Emitterklemme bzw. zwischen der Basis- und Kollektorklemme geschaltet sind. Die zu verstärkenden Signale werden dem Emitter-E-zugeführt und die verstärkten Signale dem Kollektor-C-entnommen.
Ist keine Abschirmschicht vorhanden, so tritt zwischen der mit der Emitterzone--2-- (s. auch die
Fig. 3 und 4) verbundenen Metallschicht --5-- und der Kollektorzone eine Kapazität-C- (Fig. 7) auf, die eine Rückkopplung herbeiführt. Durch die Abschirmschicht-28--, die über die Metallstrei- fen-27-- auch mit Erde verbunden ist, wobei der pn-Übergang in der Sperrichtung vorgespannt ist, wird die Kapazität-C-beseitigt und durch die Kapazitäten-Cs und C- (Fig. 8) ersetzt. In Fig. 8 ist die Abschirmschicht schematisch dargestellt und mit --A-- bezeichnet. Die Kapazitäten --Cs und C6-- liegen zwischen dem Emitter--E-- bzw. dem Kollektor-C-und Erde.
Basisschaltungen werden üblicherweise verwendet zum Verstärken von Signalen mit Ultrahochfrequenzen, z. B. Frequenzen von mehr als 500 MHz. Hiebei wirkt die Kapazität-C-nicht störend, während die Kapazität-C-vorzugsweise möglichst klein ist. Die Kapazität --C6-- besteht zu einem Teil aus der Kapazität zwischen der Kollektorzone--4-- und den Verbindungen --17 und 27-- der Me- tallschicht-6-mit der Basiszone-3-- und der Abschirmschicht --28--.
Es versteht sich leicht, dass dieser Teil der Kapazität--C6-- beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 infolge der kombinierten Verbindungen -27-- klein ist, z. B. viel kleiner als im Falle der Verwendung einer gesonderten Verbindung von der Art der Metallstreifen --11-- in Fig. l, der sich ganz über die Kollektorzone --4-- erstreckt. Durch geeignete Bemessung (die Öffnungen--29-- können klein sein) kann ferner dieAbschirmschicht --28-- bei einem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 etwas kleiner sein als die Abschirmschicht-8-- bei einem Ausführungsbeispiel nach den Fig. l und 2.
Es sei bemerkt, dass sowohl bei der Emitterschaltung nach Fig. 6 mit einem Transistor nach den Fig. 1 und 2 als auch bei der Basisschaltung nach Fig. 8 mit einem Transistor nach den Fig. 3 und 4 die andere Metallschicht, die mit der Abschirmschicht verbunden ist, gemeinsam ist für den Eingangskreis und den Ausgangskreis, wobei die zu verstärkenden Signale der einen Metallschicht zugeführt und die verstärkten Signale dem Kollektor entnommen werden.
Es dürfte einleuchten, dass sich die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und dass für den Fachmann im Rahmen der Erfindung viele Abänderungen möglich sind. Eine wichtige Möglichkeit ist z. B. die Anbringung einer Abschirmschicht in Form einer Metallschicht, die durch eine Sperrschicht, die aus einer auf dem Halbleiterkörper angebrachten Isolierschicht besteht, vom Halbleiterkörper getrennt ist.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen können z. B. statt der Oberflächenzonen-8 und 28-- auf der Oxydschicht --7- Metallschichten angebracht werden, die in den Draufsichten gemäss den Fig. 1 und 3 die gleiche Form und Abmessung wie die Zonen-8 bzw. 28-- aufweisen. Dann kann auf diesen Metallschichten, die eine Abschirmschicht bilden, eine Isolierschicht angebracht werden, die z. B. aus einem"photoresist", einem Lack oder aus Siliciumoxyd bestehen kann, wonach auf diese Schicht die Metallschichten --6 bzw. 5-aufgebracht werden.
Der Halbleiterkörper kann aus andern Materialien als aus Silicium bestehen, z. B. aus Germanium oder einer AmBv-Verbindung. Ferner kann im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 die Abschirmschicht --28-- z. B. durch nur einen Metallstreifen --27-- mit der Metallschicht--6-- verbunden sein, während der andere Metallstreifen --27-- ebenso wie der Streifen --17-- nur die Metallschicht--6--
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verbindet.schicht --7-- hindurch zu verbinden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterkörper, der eine Transistorstruktur mit einer Emitter-, einer Basis-und einer Kollektorzone enthält, wobei die Emitterzone und die Basiszone eine geringere
Ausdehnung haben als die Kollektorzone und elektrisch mit für Kontaktzwecke bestimmten Metall- schichten verbunden sind, die auf einer zwischen diesen Metallschichten und dem Halbleiterkörper be- findlichen Isolierschicht liegen und sich bis über die Kollektorzone erstrecken, während zwischen einer dieser Metallschichten und der Kollektorzone eine Abschirmschicht vorhanden ist, die einen freiliegen- den Teil für Kontaktzwecke aufweist und durch die Isolierschicht von der einen Metallschicht getrennt ist, während zwischen der Abschirmschicht und dem darunterliegenden Teil des Halbleiterkörpers eine
Sperrschicht vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die andere Metallschicht (5, 6) durch mindestens einen auf der Isolierschicht (7) liegenden Metallstreifen (11, 27) mit einem für Kon- taktzwecke freiliegenden Teil (20,29) der Abschirmschicht (8,28) verbunden ist.