<Desc/Clms Page number 1>
Halbleiteranordnung
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
übrigengeschaltet. Da bekanntlich die Gesamtkapazität einer Reihenschaltung kleiner als die kleinste der in Reihe geschalteten Kapazitäten ist, wird dabei die Verkleinerung der Kapazität dadurch erzielt, dass zu
EMI2.1
--3-- und der Zone --6-- vorhandenenrung hat den Nachteil, dass der die Abschirmkapazität bildende pn-Übergang nicht an definierter Span- nung liegt und damit der Kapazitätswert nicht definiert ist.
Bei einer Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art wird dieser Nachteil gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass die Zone entgegengesetzten Leitungstyps mit einem Kontakt versehen ist und über diesen Kontakt auf einem festen Bezugspotential liegt.
) Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung kann als Bezugspotential Erde dienen. Eine solche An- ordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Sie besteht wieder aus dem Halbleiterkörper --1-- des einen Leitungs- typs, der Zone--6-- des entgegengesetzten Leitungstyps, einer isolierenden Schicht--2-- und einer für den Strom leitenden Schicht--3--. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist jedoch die Zone - kontaktiert und über eine Zuleitung --8-- mit Erde verbunden. In Fig. 6 ist wieder das elektrische Analogon einer solchen Schaltung dargestellt. Durch das Anlegen eines festen Bezugspotentials am
Punkt --D-- wird eine Kapazität der beiden ursprünglichen nichtisolierenden Bereiche-A und 13-- ge- geneinander weitgehend vermieden.
Neu auftretende Kapazitäten zwischen--A und D-- sowie --B und D-- können in vielen Anwendungen ohne weiteres toleriert werden. Dies kann z. B. durch äussere
Schaltmittel geschehen. Häufig sind die Kapazitäten auch gering im Verhältnis zur Zuleitungs- kapazität.
Um die Kapazitäten, die nach Herstellung der Zone entgegengesetzten Leitungstyps, die als Schirm wirkt, noch bleiben, ebenfalls klein zu halten, ist es vor allem günstig, die Dicke der Abschirmschicht, also der Zone entgegengesetzten Leitungstyps nicht zu gering zu wählen, da sonst die Kapazität des pn-Überganges --5-- nicht klein genug gemacht werden kann, da sich die Raumladungszone innerhalb der Zone entgegengesetzten Leitungstyps nicht genug ausbreiten kann. Dass die Dicke der Schicht nicht zu gering, d. h. grösser als 1 u ist, ist auch bei einer Anordnung, bei der die Schicht auf einem schwebenden Potential liegt, wesentlich, da bei einer solchen Anordnung die Verkleinerung der Kapa- zität durch den Kapazitätswert des pn-Überganges weitgehend bestimmt ist.
Wie bereits ausgeführt wurde, können jedoch die nach dem Anbringen der Zwischenschicht, also der Zone entgegengesetzten Leitungstyps, noch verbleibenden Kapazitäten je nach Schaltungsanwendung häufig auch auf andere Weise kompensiert werden. Für derartige Anwendungen ergibt sich fürdie
Schichtdicke der Zone entgegengesetzten Leitungstyps ein Wert von 0, 2 bis 10 u. Dabei tendieren bei
Hochfrequenztransistoren die Schichtdicken zur unteren Grenze, während bei Leistungstransistoren
Schichtdicken, die an der oberen Grenze liegen, möglich sind, da bei Transistoren die mögliche
Schichtdicke selbstverständlich von der Basisdicke abhängig ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die Flächenausdehnung der Zone des entgegengesetzten Leitungstyps grösser ist als die der leitenden Schicht, u. zw. so gross, dass die am Rand der leitenden Schicht entstehenden
Streukapazitäten möglichst vermindert bzw. ebenfalls noch abgeschirmt werden. Gemäss der Erfindung soll also die Fläche, die in Fig. 5 mit --4-- bezeichnet ist, die gleich der Fläche der Zone des ent- gegengesetzten Leitungstyps an der Halbleiteroberfläche ist, grösser sein als die Fläche-3'-, die der von der leitenden Schicht-3-- bedeckten Fläche der Isolierschicht entspricht.
Dabei ist es besonders günstig, wenn die Fläche der Zone des entgegengesetzten Leitungstyps die von der leitenden Schicht bedeckte Fläche um das Dreifache der Dicke der Isolierschicht überragt. Diese
Bedingung soll auch dann eingehalten werden, wenn die leitende Schicht nicht konzentrisch zur Zone des entgegengesetzten Leitungstyps liegt. Die Fläche der Zone entgegengesetzten Leitungstyps soll dann an keiner Stelle des Umfanges der leitenden Schicht weniger als das Dreifache der Dicke der isolieren- den Schicht, also z. B. der Oxydschicht, überstehen.
Bei Hochfrequenzanordnungen, insbesondere bei
Hochfrequenztransistoren, beträgt die Dicke der Isolierschicht 2 u, so dass, um auch noch Streukapazi- täten abzuschirmen, die Fläche der Zone des entgegengesetzten Leitungstyps im mindestens 6 u über die von der leitenden Schicht bedeckte Fläche überstehen soll.
Bei den meisten Anwendungsfällen besteht die leitende Schicht--3-- aus einem Metall und stellt eine Anschlusselektrode für eine Halbleiteranordnung, z. B. für einen Transistor, dar. Die leitende
Schicht ist dann entweder aufgedampft oder es kann auch ein Leitlack aufgebracht werden. Im folgen- den wird daher als Ausführungsbeispiel der Aufbau eines kapazitätsarmen Planartransistors gemäss der
Erfindung beschrieben, wie er z. B. mit Vorteil in nichtneutralisierten Verstärkerstufen, vorwiegend in Breitband-und ZF-Verstärkerungen, Anwendung finden kann.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
7fleck --13-- überragen, sollen sie mindestens um das Dreifache der Dicke der Oxydschicht --10, 16 bzw.
14 und 15-- überstehen. Ebenfalls sollen sie immer so weit überstehen, dass auch die am Rand des Kontaktfleckens auftretenden Streukapazitäten noch abgeschirmt werden.
Zur Herstellung eines derartigen Transistors wird die an sich bekannte Planartechnik angewendet.
Es ist besonders zweckmässig, wenn man die Herstellung der Zone entgegengesetzten Leitungstyps, also der unter dem Emitterkontaktfleck liegenden Zone und/oder der unter dem Basiskontaktfleck liegenden Zone, gleichzeitig mit der Herstellung der Basiszone vornimmt. Da beide die gleiche Leitfähigkeit besitzen, können sie in einem Diffusionsvorgang hergestellt werden.
Zwischen der Basiszone und der Zone entgegengesetzten Leitungstyps, also der unter dem Basiskontaktfleck liegenden Zone bzw. der unter dem Emitterkontaktfleck liegenden Zone, ist in Richtung parallel zur Halbleiteroberfläche ein zur Vermeidung eines Kurzschlusses zwischen diesen Zonen notwendiger Abstand vorgesehen, der in Fig. 7 mit-23 bzw. mit 22-- bezeichnet ist. Um eine möglichst gute Abschirmung der Kapazität zwischen dem Halbleiterkörper und dem entsprechenden Kontaktflecken, also dem Emitter- oder dem Basiskontaktflecken, zu erzielen, wird man diesen Abstand selbstverständlich möglichst gering machen.
Wenn die Ausführungsbeispiele auch im Zusammenhang mit Silicium beschrieben wurden, so ist es selbstverständlich, dass auch andere Halbleitermaterialien, wie Germanium oder AIlIB -Verbindungen oder andere halbleitende Verbindungen ohne weiteres Anwendung finden können. Die Erfindung kann auch dann mit Vorteil Anwendung finden, wenn andere Isolierschichten ausser das genannte Siliciumdioxyd auf einer Halbleiteroberfläche aufgebracht sind und mit einer Schicht aus einem leitenden Material überzogen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Halbleiteranordnung, bei der zwischen einem Halbleiterkörper und einer für den elektrischen Strom leitenden Schicht eine isolierende Schicht angeordnet ist, wobei der Halbleiterkörper an die Isolierschicht anschliessend eine Zone des entgegengesetzten Leitungstyps wie der des übrigen Halbleiterkörpers aufweist, deren Flächenausdehnung in bezug auf die leitende Schicht so gewählt ist, dass der an diese Zone angrenzende Halbleiterbereich kapazitiv gegen die leitende Schicht abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone (6) entgegengesetzten Leitungstyps mit einem Kontakt (7) versehen ist und über diesen Kontakt auf einem festen Bezugspotential (D) liegt (Fig. 5).
EMI4.1