DE1514266C3 - Semiconductor device and circuit therefor - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der einen Transistoraufbau 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 Metallschichten verbunden sind, die auf einer zwischen diesen Metallschichten und dem Halbleiterkörper befindlichen Isolierschicht liegen und sich bis über die Kollektorzone erstrecken, während zwischen einer dieser Metallschichten und der Kollektorzone eine Abschirmschicht vorhanden ist, die einen nicht von der Isolierschicht bedeckten 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.The invention relates to a semiconductor component having a semiconductor body which has a transistor structure with an emitter, a base and a collector zone, the emitter zone and the Base zone have a smaller extension than the collector zone and electrically with for contact purposes certain metal layers are connected on one between these metal layers and the Semiconductor body located insulating layer and extend over the collector zone, while a shielding layer is present between one of these metal layers and the collector zone, the one Has not covered by the insulating layer part for contact purposes and through the insulating layer is separated from one metal layer, while between the shielding layer and the underlying Part of the semiconductor body is a barrier layer.
Halbleiterbauelemente der oben erwähnten Art sind Planarhalbleiterbauelemente, wie Planartransistoren und gesteuerte Gleichrichter. Ein Planartransistor enthält einen Halbleiterkörper, der mit einer Isolierschicht, z. B. einer Siliziumoxydschicht, 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.Semiconductor components of the type mentioned above are planar semiconductor components, such as planar transistors and controlled rectifiers. A planar transistor contains a semiconductor body, which is covered with an insulating layer, z. B. a silicon oxide layer, while locally under the oxide layer, the base zone and the emitter zone, e.g. B. by diffusion of a dopant attached, the The part of the semiconductor body surrounding the base zone serves as a collector zone.
Die Basis- und die Emitterzone werden durch öffnungen in der Isolierschicht hindurch mit elektrischen Kontakten versehen. Die öffnungen können mit Rücksicht auf die insbesondere bei Hochfrequenztransistoren geringen Abmessungen der Basis- und Emitterzonen nur sehr klein sein, so daß ein Elektrodcndniht praktisch nicht unmittelbar durch eine öffnung in derThe base zone and the emitter zone are electrically connected through openings in the insulating layer Provide contacts. The openings can, with regard to the high-frequency transistors in particular small dimensions of the base and emitter zones only be very small, so that an electrode pin practically not directly through an opening in the
Oxydschicht hindurch mit der Basis- oder Emitterzone verbunden werden kann. Deshalb sind leichter mit einem Anschlußdraht zu verbindende Metallschichten auf der Oxydschicht angebracht. Die Metallschichten kontaktieren mittels vorstehender Teile durch öffnungen in der Oxydschicht hindurch die Basis- und die Emitterzone.Oxide layer can be connected through with the base or emitter zone. Therefore are easier with a connecting wire to be connected metal layers attached to the oxide layer. The metal layers contact by means of protruding parts through openings in the oxide layer through the base and the Emitter zone.
Die die Emitter- und die Basiszone kontaktierenden 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.The metal layers contacting the emitter and base zones lead in some circuit arrangements undesired increase in the emitter-collector capacitance or the base-collector capacitance. The shielding layer, which by means of its exposed part for contact purposes at a desired potential can be placed, serves to remove the capacitance between a metal layer and the collector zone, d. H. to replace this capacitance with one that is less or not at all harmful in some circuits other capacity.
Transistoren der erwähnten Art werden vielfach als Verstärkerelement in Emitterschaltung und in Basisschaltung verwendet, d. h. Schaltungen, bei denen der Emitter- bzw. die Basiselektrode für den Eingangskreis und den Ausgangskreis gemeinsam ist. Bei einer Emitterschaltung werden die zu verstärkenden Signale der Basiselektrode zugeführt und die verstärkten Signale an der Kollektorelektrode abgenommen. Die mit der Basiszone verbundene Metallschicht verursacht hierbei, 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 die Emitterelektrode angelegt ist, angelegt, dann wird die zusätzliche Basis-Kollektorkapazität beseitigt und die mögliche Verstärkung durch den Transistor erheblich gesteigert.Transistors of the type mentioned are often used as an amplifier element in a common emitter circuit and in a common base circuit used, d. H. Circuits in which the emitter or base electrode for the input circuit and the output circle is common. In the case of an emitter circuit, the signals to be amplified are fed to the base electrode and the amplified signals picked up at the collector electrode. the If there is no shielding layer, a metal layer connected to the base zone causes a an additional and undesired feedback causing base collector capacitance. Will be sent to a shielding layer present between the metal layer connected to the base zone and the collector zone a suitable potential, e.g. B. the same potential that is applied to the emitter electrode, applied, then the additional base collector capacitance is eliminated and the possible gain through the transistor increased significantly.
Bei einer Basisschaltung werden die zu verstärkenden Signale der Emitterelektrode zugeführt und die verstärkten Signale an der Kollektorelektrode abgenommen. Die mit der Emitterzone verbundene Metallschicht verursacht hierbei, wenn keine Abschirmschicht vorhanden ist, eine zusätzliche und unerwünschte Rückkopplung herbeiführende Emitter-Kollektorkapazität. Wird an eine zwischen der mit der Emitterzone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone vorhandene Abschirmschicht ein geeignetes Potential, z. B. das gleiche Potential, das an der Basiselektrode angelegt ist, angelegt, dann wird die zusätzliche Emitter-Kollektorkapazität beseitigt und die mögliche Verstärkung durch den Transistor gesteigert.In the case of a basic circuit, the signals to be amplified are fed to the emitter electrode and the amplified signals picked up at the collector electrode. The metal layer connected to the emitter zone causes an additional and undesirable one if there is no shielding layer Emitter-collector capacitance causing feedback. Will be attached to one between the one with the emitter zone connected metal layer and the collector zone existing shielding layer a suitable potential, z. B. the same potential that is applied to the base electrode is applied, then the additional Eliminated emitter-collector capacitance and increased the possible gain through the transistor.
In beiden Fällen wird die beseitigte schädliche 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.In both cases the eliminated harmful capacitance will be at the entrance and a capacitance at the exit of the amplifier element replaced. It turns out in practice that these capacities are not or at least to a much lesser extent disruptive.
Es ist bereits bekannt (DE-AS 1194 501), eine unerwünschte Basis-Kollektor- und/oder Emitter-Kollektor-Kapazität durch unter den mit den Basis- und Emitterzonen verbundenen Metallschichten liegenden schwebende, d. h. nicht kontaktierte Zonen, die einen PN-Übergang mit der Kollektorzone bilden, zu erniedrigen.It is already known (DE-AS 1194 501), a unwanted base-collector and / or emitter-collector capacitance through under the base and Emitter zones connected metal layers lying floating, d. H. uncontacted zones that have a Form PN junction with the collector zone, to lower.
Weiter ist bereits Gegenstand eines älteren Patentes (DE-PS 15 14 254) ein Halbleiterbauelement, bei dem eine für die Kontaktierung einer Halbleiterzone bestimmte Metallschicht auf einer auf dem Halbleiterkörper befindlichen Isolierschicht liegt und der von der Metallschicht bedeckte Teil der Isolierschicht wenigstens teilweise auf einer leitenden Abschirmschicht liegt, die aus einer Oberflächenzone des Halbleiterkörpers besteht und einen PN-Übergang mit dem darunterliegenden Teil des Halbleiterkörpers bildet, die Abschirmschicht mit einem von der Isolierschicht freigelegten Teil zu versehen, mit dem ein Anschlußleiter verbunden ist.Next is already the subject of an earlier patent (DE-PS 15 14 254) a semiconductor component in which a metal layer intended for contacting a semiconductor zone on one of the semiconductor bodies Is located insulating layer and covered by the metal layer part of the insulating layer at least partially on a conductive shielding layer, which consists of a surface zone of the semiconductor body exists and forms a PN junction with the underlying part of the semiconductor body, the shielding layer to be provided with a part exposed by the insulating layer, to which a connection conductor is connected is.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einThe invention is based on the object
ίο Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das in eine Schaltung, z. B. die erwähnte Emitter- oder Basisschaltung aufgenommen werden kann, ohne daß ein zusätzlicher Anschluß für die Abschirmschicht erforderlich ist.ίο Semiconductor component of the type mentioned above create that in a circuit, e.g. B. the mentioned emitter or base circuit can be added can without the need for an additional connection for the shielding layer.
Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung eines Halbleiterbauelements der eingangs beschriebenen Art, bei dem eine Abschirmschicht zwischen der einen Metallschicht und der Kollektorzone und zwischen der Abschirmschicht und dem darunterliegenden Teil des Halbleiterkörpers eine Sperrschicht vorhanden ist, gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die andere Metallschicht durch mindestens einen auf der Isolierschicht liegenden Metallstreifen mit dem für Kontaktzwecke freiliegenden Teil der Abschirmschicht verbunden ist.This task is achieved by the formation of a semiconductor component of the type described above, in which a shielding layer between the one metal layer and the collector zone and between the Shielding layer and the underlying part of the semiconductor body has a barrier layer, solved, which is characterized according to the invention in that the other metal layer by at least a metal strip lying on the insulating layer with the part of the shielding layer that is exposed for contact purposes connected is.
Dank dieser auf dem Transistor selbst angebrachten unmittelbaren Verbindung läßt sich ein äußerer Anschluß für die Abschirmschicht beim Aufnehmen des Halbleiterbauelementes iff eine Schaltungsanordnung vermeiden.Thanks to this direct connection attached to the transistor itself, an external connection can be made Connection for the shielding layer when receiving the semiconductor component iff a circuit arrangement avoid.
Bei einer einfachen und bevorzugten Ausführungsform eines Halbleiterbauelements nach der Erfindung erstreckt sich der Metallstreifen neben der Basiszone liegend ganz über die Kollektorzone. Diese Ausführungsform des Halbleiterbauelements eignet sich z. B. zur Verwendung in Emitterschaltungen, die üblicherweise nicht für Ultrahochfrequenzen benutzt werden, weshalb hierbei 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.In a simple and preferred embodiment of a semiconductor component according to the invention the metal strip, lying next to the base zone, extends all the way over the collector zone. This embodiment of the semiconductor component is suitable, for. B. for use in common emitter circuits, usually are not used for ultra-high frequencies, which is why here between the with the base zone connected metal layer and the collector zone, the shielding layer is present, while the one with the Emitter zone connected metal layer through the metal strip is connected to the shielding layer.
Auf Grund dieser Verbindung liegt an der Abschirmschicht zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone das gleiche Potential, das an der Emitterelektrode angelegt ist, wodurch die eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone beseitigt ist.Due to this connection, the shielding layer lies between the one connected to the base zone Metal layer and the collector zone the same potential that is applied to the emitter electrode, thereby providing the feedback capacitance between that connected to the base zone Metal layer and the collector zone is eliminated.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Halbleiterbauelements nach der Erfindung erstreckt sich der Metallstreifen auf einem Teil seiner Länge über die mit der anderen Metallschicht verbundene Zone und macht so mit dieser Zone Kontakt. Vorzugsweise verläuft hierbei der Metallstreifen praktisch gradlinig, um eine möglichst kurze Verbindung zu bilden. Diese bevorzugte Ausführungsform des Halbleiterbauelementes ist besonders wichtig zur Verwendung als Verstärkerelement zum Verstärken von Signalen mit Ultrahochfrequenzen, denn bei dieser Verwendung ist es erwünscht, daß die Kapazität am Ausgang des Verstärkerelementes möglichst klein ist, d. h. daß unter anderem die Kapazität zwischen der Kollektorzone und der anderen Metallschicht mit ihren Verbindungen zur Abschirmschicht und zu der zugehörigen Zone und die zwischen der Kollektorzone und der Abschirmschicht möglichst klein ist. Dadurch, daß die Verbindung zwischen der anderen Metallschicht und der zugehöri-In a further preferred embodiment of the semiconductor component according to the invention the metal strip extends over part of its length over the zone connected to the other metal layer and makes contact with this zone. The metal strip preferably runs practically in a straight line, to create the shortest possible connection. This preferred embodiment of the semiconductor component is particularly important for use as an amplifier element for amplifying signals with ultra-high frequencies, because with this use it is desirable that the capacitance at the output of the amplifier element is as small as possible, i. H. that under among other things, the capacitance between the collector zone and the other metal layer with its connections to Shielding layer and to the associated zone and that between the collector zone and the shielding layer is as small as possible. Because the connection between the other metal layer and the associated
■ gen Zone und die Verbindung zwischen der anderen Metallschicht und der Abschirmschicht beide vom Metallstreifen gebildet werden, kann die Gesamtlänge dieser Verbindungen viel kürzer sein, als dies bei gesonderten Verbindungen der Fall ist, so daß auch die Gesamtkapazität zwischen diesen Verbindungen und der Kollektorzone viel kleiner sein kann. Außerdem kann hierbei die Abschirmschicht etwas kleiner sein, wodurch die Kapazität zwischen der Abschirmschicht und der Kollektorzone auch etwas kleiner sein kann.■ gen zone and the connection between the other metal layer and the shielding layer both from When metal strips are formed, the overall length of these connections can be much shorter than this when separate connections is the case, so that the total capacity between these connections and the collector zone can be much smaller. In addition, the shielding layer can be a little smaller, whereby the capacitance between the shielding layer and the collector zone can also be somewhat smaller.
Diese Vorteile sind besonders klar bei einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements nach der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Metallschichten an einander gegenüberliegenden Seiten der Basiszone auf der Isolierschicht liegen, während die Emitterzone aus einer oder mehreren nebeneinander liegenden langgestreckten und in der Basiszone angebrachten Emitterteilzonen besteht, denen langgestreckte öffnungen in der Isolierschicht für die Kontaktbildung entsprechen, während zwischen und neben diesen Öffnungen langgestreckte öffnungen in der Isolierschicht für die Kontaktbildung mit der Basiszone vorgesehen sind, wobei sich die langgestreckten öffnungen in einer Richtung von der einen zur anderen Metallschicht erstrecken, während die Emitterzone und die Basiszone durch praktisch parallele bandförmige vorstehende Teile der Metallschichten, die bis in die öffnungen für die Kontaktbildung reichen, mit je einer Metallschicht verbunden sind, und wobei die zwischen einer Metallschicht und der Kollektorzone vorhandene Abschirmschicht durch mindestens einen vorstehenden Teil der anderen Metallschicht, der sich bis jenseits der diesem vorstehenden Teil entsprechenden öffnung in der Isolierschicht erstreckt und mit einem frei liegenden Teil der Abschirmschicht Kontakt macht, mit dieser anderen Metallschicht verbunden ist, wodurch dieser vorstehende Teil zugleich einen die Abschirmschicht mit der anderen Metallschicht verbindenden Metallstreifen bildet.These advantages are particularly clear in one embodiment of the semiconductor component according to FIG Invention, which is characterized in that the metal layers on opposite sides the base zone lie on the insulating layer, while the emitter zone consists of one or more adjacent to each other lying elongated and attached in the base zone emitter sub-zones, which elongated Openings in the insulating layer for contact formation correspond while between and In addition to these openings, elongated openings in the insulating layer for making contact with the Base zone are provided, the elongated openings in a direction from one to the other another metal layer extend, while the emitter zone and the base zone by practically parallel strip-shaped protruding parts of the metal layers, which extend into the openings for contact formation, with are each connected to a metal layer, and wherein the between a metal layer and the collector zone existing shielding layer by at least one protruding part of the other metal layer, which to beyond the opening in the insulating layer corresponding to this protruding part and with makes contact with an exposed part of the shielding layer, is connected to this other metal layer, whereby this protruding part at the same time connects the shielding layer to the other metal layer Forms metal strips.
Die Ausführungsformen des Halbleiterbauelements bei denen der Metallstreifen, der die andere Metallschicht mit der Abschirmschicht verbindet, auch mit der zur anderen Metallschicht gehörenden Zone Kontakt macht, eignen sich zur Verwendung in Emitterschaltung und in Basisschaltung. Diese Ausführungsformen sind jedoch besonders vorteilhaft in Basisschaltung zu verwenden, die üblicherweise für Ultrahochfrequenzen benutzt wird. Bei diesen Ausführungsformen kann die Abschirmschicht zwischen der mit der Emitterzone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone vorhanden sein, während die mit der Basiszone verbundene Metallschicht durch den Metallstreifen mit der Abschirmschicht verbunden ist. Bei Verwendung in Basisschaltung ist durch den Metallstreifen an die Abschirmschicht zwischen der mit der Emitterzone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone das gleiche Potential, das an die Emitterelektrode angelegt ist, angelegt, wodurch die eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität zwischen der mit der Basiszone verbundenen Metallschicht und der Kollektorzone beseitigt ist.The embodiments of the semiconductor component in which the metal strip that the other metal layer connects with the shielding layer, also with the zone belonging to the other metal layer contact are suitable for use in common emitter and basic circuits. These embodiments are however, it is particularly advantageous to use in basic circuits, which are usually for ultra-high frequencies is used. In these embodiments, the shielding layer can be between that with the emitter zone connected metal layer and the collector zone may be present, while those with the base zone connected metal layer is connected to the shielding layer by the metal strip. When used in Basic circuit is through the metal strip to the shielding layer between the one with the emitter zone connected metal layer and the collector zone have the same potential that is applied to the emitter electrode is applied, whereby the feedback-inducing capacitance between that with the base zone connected metal layer and the collector zone is eliminated.
Die Abschirmschicht kann aus einer Metallschicht bestehen, in welchem Falle die Sperrschicht aus einer auf dem Halbleiterkörper angebrachten Isolierschicht, z. B. einer Siliziumoxydschicht, 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 Oberflächenzone mit dem unterliegenden Teil des Halbleiterkörpers bildet. Eine derartige Oberflächenzone kann einfach durch Diffusion angebracht werden.The shielding layer can consist of a metal layer, in which case the barrier layer consists of a applied to the semiconductor body insulating layer, z. B. a silicon oxide layer, may exist. Further the shielding layer can expediently consist of a surface zone of the semiconductor body, in in which case the barrier layer is formed by the PN junction that the surface zone with the underlying part of the semiconductor body forms. Such a surface zone can be created simply by diffusion be attached.
Eine Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung mit einem Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung zum Verstärken elektrischer Signale und besteht darin, daß die andere Metallschicht, die mit der Abschirmschicht verbunden ist, gemeinsam ist für denA further development of the invention relates to a circuit with a semiconductor component according to FIG of the invention for amplifying electrical signals and consists in that the other metal layer, which is connected to the Shielding layer is connected, is common to the
ίο Eingangskreis und den Ausgangskreis und daß die zu verstärkenden Signale der einen Metallschicht zugeführt und die verstärkten Signale an der Kollektorelektrode abgenommen werden.ίο input circuit and the output circuit and that the to amplifying signals fed to the one metal layer and the amplified signals to the collector electrode be removed.
Das Halbleiterbauelement nach der Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert, in derThe semiconductor component according to the invention is described below with reference to some exemplary embodiments and the drawing explained in more detail in the
F i g. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine erstes Ausführungsbeispiel eines Transistors nach der Erfindung zeigt, von demF i g. 1 schematically shows a plan view of a first exemplary embodiment of a transistor according to the invention shows of that
Fig. 2 schematisch einen längs der Linie (II, II) der F i g. 1 geführten Querschnitt zeigt, undFIG. 2 schematically shows a along the line (II, II) of FIG. 1 shows the guided cross-section, and
F i g. 3 schematisch eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel eines Transistors nach der Erfindung zeigt, von demF i g. 3 schematically shows a plan view of another exemplary embodiment of a transistor according to the invention shows of that
F i g. 4 schematisch einen längs der Linie (IV, IV) der F i g. 3 geführten Querschnitt zeigt, während dieF i g. 4 schematically shows one along the line (IV, IV) of FIG. 3 shows the cross-section, while the
F i g. 5 und 6 schematisch Emitterschaltungen darstellen, in denen der Transistor nach den Fig. 1 und 2 zweckmäßig Verwendung finden kann, und dieF i g. 5 and 6 schematically represent emitter circuits in which the transistor according to FIGS. 1 and 2 can be used appropriately, and the
F i g. 7 und 8 schematisch Basisschaltungen darstellen, in denen der Transistor nach den F i g. 3 und 4 zweckmäßig Verwendung finden kann.F i g. 7 and 8 schematically represent basic circuits in which the transistor according to FIGS. 3 and 4 can be used appropriately.
Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterbauelements, nämlich einen Transistor mit einem Halbleiterkörper 1, mit einer Emitterzone 2, einer Basiszone 3 und einer Kollektorzone 4, wobei die Emitterzone 2 und die Basiszone 3 eine geringere Ausdehnung haben als die Kollektorzone 4. Die Emitterzone 2 und die Basiszone 3 sind von den Metallschichten 5 bzw. 6 kontaktiert, 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, und zwar zwischen 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 von der Isolierschicht 7 nicht bedeckten Teil 20 für Kontaktzwecke aufweist und durch die Isolierschicht 7 von der Metallschicht 6 getrennt ist, während zwischen der Abschirmschicht 8 und dem unterliegenden Teil des Halbleiterkörpers 1 eine Sperrschicht 10 vorhanden ist. Die andere Metallschicht, nämlich die Metallschicht 5, ist durch einen auf der Isolierschicht 7 liegenden Metallstreifen 11 mit dem für Kontaktzwecke freiliegenden Teil 20 der Abschirmschicht 8 verbunden. Der Metallstreifen 11 erstreckt sich, neben der Basiszone 3 liegend, völlig über die Kollektorzone 4.The F i g. 1 and 2 show an embodiment of a semiconductor component, namely a transistor with a semiconductor body 1, with an emitter zone 2, a base zone 3 and a collector zone 4, wherein the Emitter zone 2 and the base zone 3 have a smaller extension than the collector zone 4. Die Emitter zone 2 and the base zone 3 are contacted by the metal layers 5 and 6, which are on a The insulating layer 7 located between the metal layers 5 and 6 and the semiconductor body 1 lie and extend beyond the collector zone 4. Between one of these metal layers 5 and 6, namely a shielding layer 8 is provided between the metal layer 6 and the collector zone 4, which is characterized in that an opening 9 is made in the insulating layer 7, a part 20 not covered by the insulating layer 7 for Has contact purposes and is separated by the insulating layer 7 from the metal layer 6, while between the shielding layer 8 and the underlying part of the semiconductor body 1, a barrier layer 10 is present. The other metal layer, namely the metal layer 5, is formed by a layer lying on the insulating layer 7 Metal strip 11 with the exposed for contact purposes Part 20 of the shielding layer 8 connected. The metal strip 11 extends next to the base zone 3 lying, completely over the collector zone 4.
Der Transistor nach den F i g. 1 und 2, bei dem die Abschirmschicht 8 zwischen der mit der Basiszone 3 verbundenen Metallschicht 6 und der Kollektorzone 4 vorgesehen ist, während die mit der Emitterzone 2 verbundene Metallschicht 5 durch den Metallstreifen 11 mit der Abschirmschicht 8 verbunden ist, wird vorzugsweise in Emitterschaltung als Verstärkerelement verwendet.The transistor according to FIGS. 1 and 2, in which the shielding layer 8 between the base zone 3 connected metal layer 6 and the collector zone 4 is provided, while the with the emitter zone 2 connected metal layer 5 is connected by the metal strip 11 to the shielding layer 8, is preferably used in emitter circuit as an amplifier element.
Die F i g. 5 und 6 zeigen Emitterschaltungen, bei denen die Emitterelektrode E, die mit einem PunktThe F i g. 5 and 6 show emitter circuits in which the emitter electrode E marked with a point
konstanten Potentials, ζ. 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 Basiselektrode B zugeführt und die verstärkten Signale werden der Kollektorelektrode C entnommen.constant potential, ζ. B. is connected to earth, is common for the input circuit and the output circuit, which are not shown in the figures for the sake of clarity, but are connected between the emitter and the base terminal or between the emitter and collector terminal. The signals to be amplified are supplied to the base electrode B and the amplified signals are taken from the collector electrode C.
Fig.5 zeigt den Fall, in dem bei dem Transistor die Abschirmschicht 8 (siehe auch die F i g. 1 und 2) nicht vorhanden ist. Zwischen der mit der Basiszone 3 verbundenen Metallschicht 6 und der Kollektorzone 4 tritt dann die Kapazität Q auf, die eine Rückkopplung herbeiführt und infolgedessen die mögliche Verstärkung durch den Transistor beschränkt.FIG. 5 shows the case in which the shielding layer 8 (see also FIGS. 1 and 2) is not present in the transistor. The capacitance Q then occurs between the metal layer 6 connected to the base zone 3 and the collector zone 4, which brings about a feedback and consequently limits the possible amplification by the transistor.
F i g. 6 zeigt den Fall, in dem bei dem Transistor 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 8 liegt dann gleichfalls an Erde, und die eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität Ci ist beseitigt und durch die Kapazität C2 und C3 ersetzt, wobei C2 zwischen der Basiselektrode und Erde und C3 zwischen der Kollektorelektrode und Erde liegt. Die Kapazitäten C2 und C3 sind im allgemeinen nicht störend, insbesondere nicht im Frequenzbereich, in dem geerdete Emitterschaltungen üblicherweise Verwendung finden.F i g. 6 shows the case in which the shielding layer 8 designated with A is provided in the transistor and is connected to the metal layer 5 connected to the emitter zone 2 by the metal strip 11. The shielding layer 8 is then also connected to earth, and the capacitance Ci causing a feedback is eliminated and replaced by the capacitance C 2 and C 3 , with C 2 between the base electrode and earth and C 3 between the collector electrode and earth. The capacitances C 2 and C3 are generally not disruptive, in particular not in the frequency range in which grounded emitter circuits are usually used.
Dieser Frequenzbereich reicht bis zu etwa 500 MHz.This frequency range extends up to around 500 MHz.
Der Transistor nach den F i g. 1 und 2 läßt sich wie folgt herstellen.The transistor according to FIGS. 1 and 2 can be made as follows.
Üblicherweise werden eine Vielzahl von Transistoren gleichzeitig in einer Halbleiterscheibe hergestellt, wonach die Scheibe unterteilt wird, so daß sich gesonderte Transistoren ergeben. Die Herstellung wird an Hand eines einzelnen Transistors nachstehend beschrieben.Usually a large number of transistors are produced simultaneously in a semiconductor wafer, after which the disc is divided so that separate transistors result. The manufacture will described below on the basis of a single transistor.
Es wird von einer N-leitenden Siiiziumscheibe mit einer Dicke von etwa 250 μπι und einem spezifischen Widerstand von etwa 5 Qcm ausgegangen. Je Rechteck von etwa 350 μπι · 350 μπι wird ein Transistor angebracht.It is made up of an N-conductive silicon wafer assumed a thickness of about 250 μm and a specific resistance of about 5 Ωcm. Per rectangle of about 350 μπι · 350 μπι becomes a transistor appropriate.
Auf eine bekannte Weise wird der Halbleitkörper 1 mit einer isolierenden Siliziumoxydschicht 7 überzogen, z. B. durch Oxydation in feuchtem Sauerstoff, wonach in der etwa 0,5 μίτι dicken Oxydschicht 7 eine öffnung 12 angebracht wird.In a known way, the semiconductor body 1 is coated with an insulating silicon oxide layer 7, z. B. by oxidation in moist oxygen, after which an opening 12 in the approximately 0.5 μm thick oxide layer 7 is attached.
öffnungen in einer Oxydschicht können hierbei auf eine bekannte Weise mit Hilfe eines photohärtenden Lackes und eines Ätzmittels angebracht werden.Openings in an oxide layer can be made in a known manner with the aid of a photo-curing Paint and an etchant are attached.
Der kreisförmige Teil der öffnung 12 hat einen Durchmesser von etwa 85 μπι.The circular part of the opening 12 has a diameter of approximately 85 μm.
In der öffnung 12 wird Boroxyd (B2O3) dadurch angebracht, daß eine Boroxydmenge zusammen mit dem Siliziumkörper 1 in einem Ofen während einer Zeit von etwa 20 Minuten unter Überleiten trockenen Stickstoffes auf einer Temperatur von etwa 9000C gehalten wird. Der Siliziumkörper wird dann während etwa 20 Minuten unter Überleiten von bei 25°C mit Wasserdampf gesättigtem Stickstoff und danach während etwa 40 Minuten unter Überleiten von bei 80° C mit Wasserdampf gesättigtem Sauerstoff auf etwa 1200°C erhitzt.Boron oxide (B 2 O 3 ) is applied in opening 12 by keeping a quantity of boron oxide together with silicon body 1 in an oven for a period of about 20 minutes while passing dry nitrogen over it at a temperature of about 900 ° C. The silicon body is then heated to about 1200 ° C. for about 20 minutes while passing nitrogen saturated with water vapor at 25 ° C. and then for about 40 minutes while passing oxygen saturated with water vapor at 80 ° C. over it.
Durch Diffusion von Bor wird die P-leitende Oberflächenzone 8 erhalten, während durch Oxydation die öffnung 12 in der Oxydschicht 7 wieder geschlossen wird.The P-conductive surface zone 8 is obtained by diffusion of boron, while by oxidation the opening 12 in the oxide layer 7 is closed again.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Abschirmschicht aus der Oberflächenzone 8 des Halbleiterkörpers 1, während die Sperrschicht von einem PN-Übergang gebildet wird.In the present embodiment, the shielding layer consists of the surface zone 8 of the Semiconductor body 1, while the barrier layer is formed by a PN junction.
Dann wird die öffnung 13 mit Abmessungen von etwa 50 μπι · 60 μίτι in der Oxydschicht 7 angebracht. Danach wird auf die gleiche Weise, auf die auch die Oberflächenzone 8 erhalten worden ist, die PH-leitende Basiszone 3 angebracht; die Öffnung 13 in der Oxydschicht 7 wird wieder durch Oxydation geschlossen. Die Basiszone 3 hat eine Dicke von etwa 3,5 μπι. Die Abschirmschicht 8 hat eine Dicke von etwa 4 μπι.The opening 13 with dimensions of approximately 50 μm · 60 μm is then made in the oxide layer 7. Thereafter becomes the PH-conductive one in the same way in which the surface zone 8 has also been obtained Base zone 3 attached; the opening 13 in the oxide layer 7 is closed again by oxidation. The base zone 3 has a thickness of approximately 3.5 μm. The shielding layer 8 has a thickness of approximately 4 μm.
Die öffnungen 14 mit Abmessungen von etwa 5 μπι · 35 μπι werden nunmehr in der Oxydschicht 7 angebracht, um die N-leitenden Emitterteilzonen 2 anbringen zu können. Die Emitterteilzonen 2 werden durch Diffusion von Phosphor erhalten, zu welchem Zweck der Siliziumkörper 1 etwa 15 Minuten lang auf etwa 11000C erhitzt wird, während in der Nähe des Siliziumkörpers 1 eine P2O5-Menge auf etwa 250° C gehalten wird. Hierbei ergeben sich durch Diffusion von Phosphor die N-leitenden Emitterteilzonen 2 mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 μπι.The openings 14 with dimensions of approximately 5 μm · 35 μm are now made in the oxide layer 7 in order to be able to apply the N-conductive emitter sub-zones 2. The emitter sub-zones 2 are obtained by diffusion of phosphorus, for which purpose the silicon body 1 about 15 minutes, is heated to about 1100 0 C long, while a P 2 O5 quantity maintained at about 250 ° C in the vicinity of the silicon body. 1 In this case, the N-conductive emitter sub-zones 2 with a thickness of approximately 1 to 2 μm result from the diffusion of phosphorus.
Die öffnungen 15 mit Abmessungen von etwa 5 μπι · 35 μπι 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 10μΐτι·20μπι in der Oxydschicht 7 angebracht, wodurch sich der für Kontaktzwecke freiliegende Teil 20 der Abschirmschicht 8 ergibt.The openings 15 with dimensions of approximately 5 μm · 35 μm are then used to form contacts attached to the base zone 3, the openings 14 being cleaned at the same time. Furthermore, the opening 9 with dimensions of about 10μΐτι · 20μπι in the Oxide layer 7 attached, whereby the exposed for contact purposes part 20 of the shielding layer 8 results.
Danach wird durch Aufdampfen von Aluminium auf die Siliziumoxydschicht 7 eine etwa 400 nm dicke Aluminiumschicht aufgebracht. Mittels eines photohärtenden Lackes 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 15 μπι hat, ergeben. Durch Erhitzen auf etwa 5000C kann das Aluminium in den öffnungen 9, 14 und 15 mit dem Siliziumkörper 1 legiert werden.Then an approximately 400 nm thick aluminum layer is applied to the silicon oxide layer 7 by vapor deposition of aluminum. The aluminum layer is partially removed by means of a photo-curing varnish and an etchant, the metal layers 5 and 6, which with their practically parallel band-shaped protruding parts 16 and 17 extend into the openings 14 and 16, together with the metal strip 11, which has a width of about 15 μπι has resulted. The aluminum may be alloyed with the silicon body 1 are in the openings 9, 14 and 15 by heating to about 500 0 C.
Emitter- und Basisanschlußleiter können auf eine bekannte Weise mit den Metallschichten 5 bzw. 6 verbunden werden. Der Siliziumkörper 1 kann ferner auf eine bekannte Weise an der Seite 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.Emitter and base leads can be connected to metal layers 5 and 6, respectively, in a known manner get connected. The silicon body 1 can also in a known manner on the side of the collector zone 4 can be soldered onto a metal support that can serve as a collector connection conductor. The whole thing can further mounted in a housing in a conventional manner.
Es stellt sich heraus, daß der erhaltene Transistor nach den Fig. 1 und 2 in einer Emitterschaltung nach F i g. 6 eine eine Rückkopplung herbeiführende Kapazität von etwa 0,15 pF hat. Wird der gleiche Transistor ohne die Abschirmschicht 8 hergestellt, so wird in einer Emitterschaltung (Fig.5) diese Kapazität um die Kapazität zwischen der mit der Basiszone 3 verbundenen Metallschicht 6 und 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 geerdeteIt turns out that the transistor obtained according to FIGS. 1 and 2 in an emitter circuit according to F i g. 6 has a feedback capacitance of about 0.15 pF. Will be the same transistor produced without the shielding layer 8, this capacity is in an emitter circuit (Fig.5) by the The capacitance between the metal layer 6 connected to the base zone 3 and the collector zone 4 is increased. It In this case the total feedback capacitance is found to be about 0.45 pF is. As a result of the shielding layer, the capacitance causing a feedback is thus about a factor of 3 smaller, whereby the possible gain is increased by about a factor of 3. the The shielding layer thus gives a considerable improvement, while furthermore as a result of the metal strip 11 when inserting the transistor into a grounded
Emitterschaltung kein zusätzlicher Anschluß für die Abschirmschicht 8 hergestellt zu werden braucht.Emitter circuit no additional connection for the shielding layer 8 needs to be made.
Es sei bemerkt, daß der PN-Übergang zwischen der Abschirmschicht 8 und der Kollektorzone 4 bei einer geerdeten Emitterschaltung nach Fig. 6 in der Sperrrichtung vorgespannt ist.It should be noted that the PN junction between the shielding layer 8 and the collector zone 4 at a grounded emitter circuit of Fig. 6 is reverse biased.
Jetzt wird ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterbauelements erläutert, bei dem sich der Metallstreifen, der die unter der einen Metallschicht liegende Abschirmschicht mit der anderen Metallschicht verbindet, auf einen Teil seiner Länge, über die mit der anderen Metallschicht verbundene Zone erstreckt und so mit dieser Zone Kontakt macht. Ein solches Ausführungsbeispiel zeigen die F i g. 3 und 4.An exemplary embodiment of a semiconductor component will now be explained in which the metal strip, which connects the shielding layer under one metal layer to the other metal layer, over part of its length over the zone connected to the other metal layer and so makes contact with this zone. Such an exemplary embodiment is shown in FIGS. 3 and 4.
Entsprechende Teile sind in den F i g. 3 und 4 und den F i g. 1 und 2 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Diese entsprechenden Teile können in den Transistoren nach den Fig.3 und 4 und nach den Fig. 1 und 2 die gleichen Abmessungen aufweisen, aus gleichen Materialien bestehen und auf die gleiche Weise hergestellt werden.Corresponding parts are shown in FIGS. 3 and 4 and FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. These corresponding parts can be used in the transistors according to FIGS. 3 and 4 and according to FIGS. 1 and 2 have the same dimensions, consist of the same materials and are manufactured in the same way will.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 ist ein 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 4, während die mit der Basiszone 3 verbundene Metallschicht 6 durch die MetallstreifenThe embodiment according to FIGS. 3 and 4 is a transistor for use in a common base circuit, and the shielding layer 28 then also lies between the metal layer 5 connected to the emitter zone 2 and the collector zone 4, while the metal layer 6 connected to the base zone 3 through the metal strips
27 mit der Abschirmschicht 28 verbunden ist.27 is connected to the shielding layer 28.
Die Metallschichten 5 und 6 liegen an einander gegenüberliegenden Seiten der Basiszone 3 auf der Isolierschicht 7. Die Emitterzone besteht aus zwei nebeneinanderliegenden langgestreckten und in der Basiszone 3 angebrachten Emitterteilzonen 2, denen langgestreckte öffnungen 14 in der Isolierschicht 7 zum Bilden von Kontakten entsprechen. Zwischen und neben diesen öffnungen 14 sind in der Isolierschicht 7 langgestreckte öffnungen 15 zum Bilden von Kontakten mit der Basiszone 3 angebracht. Die langgestreckten öffnungen 14 und 15 erstrecken sich in einer Richtung von einer Metallschicht 5 (6) zur anderen Metallschicht 6 (5), während die Emitterzone 2 und die Basiszone 3 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 Fall der mit der Emitterzone 3 verbundenen Metallschicht 5 und der Kollektorzone ist die AbschirmschichtThe metal layers 5 and 6 lie on opposite sides of the base zone 3 Insulating layer 7. The emitter zone consists of two adjacent elongated and in the Base zone 3 attached emitter sub-zones 2, which elongated openings 14 in the insulating layer 7 for Forming contacts correspond. Between and next to these openings 14 are in the insulating layer 7 elongated openings 15 for forming contacts with the base zone 3 are attached. The elongated ones Openings 14 and 15 extend in one direction from one metal layer 5 (6) to the other metal layer 6 (5), while the emitter zone 2 and the base zone 3 protrude by practically parallel band-shaped Parts 16 or 17 and 27, which extend into the openings 14 and 15, are each connected to a metal layer 5 or 6 are. Between the one metal layer, in the present case the metal layer connected to the emitter zone 3 5 and the collector zone is the shielding layer
28 vorgesehen.28 provided.
Die Abschirmschicht 28 besteht aus einer Oberflächenzone des Halbleiterkörpers 1, die eine Sperrschicht in Form eines PN-Überganges 10 mit dem unterliegenden Teil des Halbleiterkörpers 1 bildet und auf die gleiche Weise wie die Abschirmschicht 8 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels erhalten sein kann.The shielding layer 28 consists of a surface zone of the semiconductor body 1, which is a barrier layer forms in the form of a PN junction 10 with the underlying part of the semiconductor body 1 and on the the same way as the shielding layer 8 of the previous embodiment can be obtained.
Die andere Metallschicht, im vorliegenden Fall die mit der Basiszone 3 verbundene Metallschicht 6, ist mit den den in der Isolierschicht 7 angebrachten öffnungenThe other metal layer, in the present case the metal layer 6 connected to the base zone 3, is with the openings made in the insulating layer 7
29 entsprechenden freiliegenden Teilen 30 von etwa 5μΓη·10μΐη der Abschirmschicht 28 durch die vorstehenden Teile 27 der Metallschicht 6 verbunden, die sich bis jenseits der diesen vorstehenden Teilen entsprechenden öffnungen 15 in der Isolierschicht 7 erstrecken und durch die öffnungen 29 hindurch mit den freiliegenden Teilen 30 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.29 corresponding exposed parts 30 of about 5μΓη · 10μΐη of the shielding layer 28 through the protruding parts 27 of the metal layer 6 connected, extending beyond these protruding parts corresponding openings 15 in the insulating layer 7 and through the openings 29 through with the exposed parts 30 of the shielding layer 28 make contact. The protruding parts 27 that form the metal layer 6 connect to the base zone 3, thus at the same time form the metal strips that form the shielding layer 28 connect to the metal layer 6.
Die Metallstreifen 27 verlaufen praktisch gradlinig und erstrecken sich auf einem Teil ihrer Länge über die mit der Metallschicht 6 verbundene Basiszone 3, um mit dieser Kontakt zu machen.The metal strips 27 are practically straight and extend over part of their length over the with the metal layer 6 connected base zone 3 to make contact with this.
Der Transistor kann als Verstärkerelement in einer Basisschaltung Verwendung finden, bei der (s. F i g. 7 und 8) die Basiselektrode B, die im vorliegenden Fall mit einem Punkt konstanten Potentials, z. B. mit Erde, verbunden ist, gemeinsam ist für den Eingangskreis und den Ausgangskreis, die deutlichkeitshalber nicht gezeichnet sind, jedoch zwischen der Basis- und Emitterklemme bzw. zwischen der Basis- und Kollektorklemme geschaltet sind. Die zu verstärkenden Signale werden der Emitterelektrode E zugeführt und die verstärkten Signale an der Kollektorelektrode C abgenommen. Ist keine Abschirmschicht vorhanden, so tritt zwischen der mit der Emitterzone 2 (s. auch die F i g. 3 und 4) verbundenen Metallschicht 5 und der Kollektorzone 4 eine Kapazität & (F i g. 7) auf, die eine Rückkopplung herbeiführt. Durch die Abschirmschicht 28, die über die Metallstreifen 27 auch mit Erde verbunden ist, wobei der PN-Übergang in der Sperrichtung vorgespannt ist, wird die Kapazität Ca, beseitigt und durch die Kapazitäten Cs und C6 (F i g. 8) ersetzt. In F i g 8 ist die Abschirmschicht 28 schematisch dargestellt und mit A bezeichnet. Die Kapazitäten Cs und C6 liegen zwischen der Emitterelektrode £bzw. der Kollektorelektrode Cund Erde.The transistor can be used as an amplifier element in a base circuit in which (see FIGS. 7 and 8) the base electrode B, which in the present case is connected to a point of constant potential, e.g. B. is connected to earth, is common for the input circuit and the output circuit, which are not shown for the sake of clarity, but are connected between the base and emitter terminal or between the base and collector terminal. The signals to be amplified are fed to the emitter electrode E and the amplified signals are picked up at the collector electrode C. If there is no shielding layer, a capacitance & (FIG. 7) occurs between the metal layer 5 connected to the emitter zone 2 (see also FIGS. 3 and 4) and the collector zone 4, which leads to a feedback. Through the shield layer 28, which is also connected via the metal strip 27 to ground, wherein the PN junction is biased in the reverse direction, the capacitance Ca is eliminated and replaced by the capacitances Cs and C 6 (F i g. 8). In FIG. 8, the shielding layer 28 is shown schematically and denoted by A. The capacitances Cs and C 6 are between the emitter electrode £ or. the collector electrode C and earth.
Basisschaltungen-werden üblicherweise verwendet zum Verstärken von Signalen mit Ultrahochfrequenzen, z. B. Frequenzen von mehr als 500 MHz. Hierbei wirkt die Kapazität C5 nicht störend, während die Kapazität C6 vorzugsweise möglichst klein ist. Die Kapazität C6 besteht zu einem Teil aus der Kapazität zwischen der Kollektorzone 4 und den streifenförmigen Verbindungen 17 und 27 der Metallschicht 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 vereinigten Metallstreifen 17 und 27 klein ist, z. B. viel kleiner als im Falle der Verwendung einer gesonderten Verbindung von der Art der Metallstreifen 11 in F i g. 1, der sich ganz über die Kollektorzone 4 erstreckt. Durch geeignete Bemessung — die öffnungen 29 können klein sein — kann ferner die Abschirmschicht 28 bei einem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 etwas kleiner sein als die Abschirmschicht 8 bei einem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2.Basic circuits are commonly used to amplify signals at ultra-high frequencies, e.g. B. Frequencies greater than 500 MHz. The capacitance C 5 does not have a disruptive effect, while the capacitance C 6 is preferably as small as possible. The capacitance C 6 consists in part of the capacitance between the collector zone 4 and the strip-shaped connections 17 and 27 of the metal layer 6 with the base zone 3 and the shielding layer 28. It is easy to understand that this part of the capacitance C 6 in the embodiment according to the Fig.3 and 4 is small as a result of the united metal strips 17 and 27, e.g. B. much smaller than in the case of using a separate connection of the type of metal strip 11 in FIG. 1, which extends completely over the collector zone 4. By suitable dimensioning - the openings 29 can be small - the shielding layer 28 in an embodiment according to FIGS. 3 and 4 may be somewhat smaller than the shielding layer 8 in an exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2.
Es sei bemerkt, daß sowohl bei der Emitterschaltung nach F i g. 6 mit einem Transistor nach den F i g. 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 an der Kollektorelektrode abgenommen werden. It should be noted that both in the emitter circuit according to FIG. 6 with a transistor according to FIGS. 1 and 2 as well as in the basic circuit according to Figure 8 with a Transistor according to FIGS. 3 and 4, the other metal layer which is connected to the shielding layer is common for the input circuit and the output circuit, the signals to be amplified being the a metal layer is supplied and the amplified signals are picked up at the collector electrode.
Die Ausführung eines Halbleiterbauelementes nach der Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Zum Beispiel kann die Abschirmschicht aus einer Metallschicht bestehen, die durch eine Sperrschicht, die aus einer auf dem Halbleiterkörper angebrachten Isolierschicht besteht, vom Halbleiterkörper getrennt ist. So können bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen statt der Oberflächenzonen 8 und 28, z. B. auf der Oxydschicht 7 Metallschichten angebracht werden, die in den Drauf-The implementation of a semiconductor component according to the invention is not limited to the exemplary embodiments described limited. For example, the shielding layer can consist of a metal layer which through a barrier layer, which consists of an insulating layer applied to the semiconductor body, is separated from the semiconductor body. In the described exemplary embodiments, for example, instead of the surface zones 8 and 28, e.g. B. on the oxide layer 7 metal layers are applied, which in the top
sichten gemäß den F i g. 1 und 3 die gleiche Form und Abmessungen 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 Lack oder Siliziumoxyd bestehen kann, wonach auf diese Schicht die Metallschichten 6 bzw. 5 aufgebracht werden.views according to the F i g. 1 and 3 have the same shape and dimensions as zones 8 and 28, respectively. then an insulating layer can be applied to these metal layers, which form a shielding layer, the z. B. may consist of a paint or silicon oxide, after which the metal layers 6 on this layer or 5 are applied.
Der Halbleiterkörper kann aus anderen Materialien als aus Silizium bestehen, z. B. aus Germanium oder einer AmBv-Verbindung. Ferner kann im Ausführungs-The semiconductor body can consist of materials other than silicon, e.g. B. of germanium or an AmBv connection. Furthermore, in the execution
beispiel nach den F i g. 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 streifenförmige Teil 17 nur die Metallschicht 6 mit der Basiszone 3 verbindet. Auch ist es möglich, den dritten streifenförmigen Teil 17 zu verlängern und auf die gleiche Weise wie die Metallstreifen 27 mit der Abschirmschicht 28 durch eine öffnung in der Oxydschicht 7 hindurch zu verbinden.example according to FIGS. 3 and 4 the shielding layer 28 z. B. by only one metal strip 27 with the Metal layer 6 be connected, while the other metal strip 27 as well as the strip-shaped part 17 only connects the metal layer 6 to the base zone 3. It is also possible to use the third strip-shaped part 17 to extend and in the same way as the metal strips 27 with the shielding layer 28 by a To connect opening in the oxide layer 7 through.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEN0027168 | 1965-08-12 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1514266A1 DE1514266A1 (en) | 1969-08-07 |
| DE1514266B2 DE1514266B2 (en) | 1976-06-16 |
| DE1514266C3 true DE1514266C3 (en) | 1984-05-03 |
Family
ID=7344154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1514266A Expired DE1514266C3 (en) | 1965-08-12 | 1965-08-12 | Semiconductor device and circuit therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1514266C3 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| NL296170A (en) * | 1962-10-04 |
-
1965
- 1965-08-12 DE DE1514266A patent/DE1514266C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1514266B2 (en) | 1976-06-16 |
| DE1514266A1 (en) | 1969-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: WOLFRUM, GUENTHER CARL MAXIMILIAN REINIER VAN IERSEL, ALFONS MATTHIJS RONGEN, JACOBUS JOHANNES MOORS, PETRUS MARTINUS ALBERTUS WILHELMUS, NIJMEGEN, NL |
|
| 8239 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |