DE1614264A1 - Transistor - Google Patents

Description

. Patentanwalt
Anmelder: N. V. PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEK£M

Akt·: PHB- 31 659 ' HK/wa.

Aanwrduna Wim 20.Juli 1967

"Transistor"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transietor, insbesondere einen HoohfrequenzleiBtungstransistQr,-der einen Halbleiterkörper oder einen Teil eines Halbleiterkörpers, der im wesentlichen von einem Leitungetyp ist und in dem eine Kollektorzone von einem Leitungstyp liegt, eine diffundierte Emitterzone vom einen Leitungetyp, die eich von einer nahezu ebenen Oberfläche des Körpers oder Körperteile her erstreckt und innerhalb des Körpers oder Körperteils von einer diffundierten Basiszone vom entgegengesetzten Leitungetyp umgeben wird, eine haftende sohützende isolierende Schicht auf der einen Oberfläche und ohmBChe Kontakte in Oeffnungen in der Isolierschicht mit der Emitterzone und der Basiszone an den Stellen, wo diese Zonen sich bis zu einer OberflSohe erstrecken, umfasst. Die Erfindung

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betrifft weiter Verfahren zur Herstellung ·οloher Transistoren.

Transistoren der erwähnten Art, hei denen der Kollektor-Basis-Uebergang β loh auoh unter der Isolierschicht bis sur einen Fllohe erstreokt, werden im allgemeinen als Planartransistoren beBelohnet.

Bei der Herstellung eines Planartransistors wird ia allgemeinen auf einer ebenen Fläche eines Halbleiterkörper yo« einen Leitungstyp eine haftende sohützende isolierende Schicht gebildet, wonaohein den Leitungstyp bestimmender Dotierungsetoff, der kennzeiohnend für den entgegengesetzten Leitungstyp ist und für den die isolierende Schicht undurchlässig ist, zur Bildung einer Basiszone vom entgegengesetzten Leitungstyp in einen ersten Oberflachenteil des Körpers, der durch eine erste in der Isolierschicht angebrachte Oeffnung freigelegt worden ist, eindiffundiert wird, und dann ein den Leitungstyp bestimmender Dotierungestoff, der für den einen Leitungstyp kennzeichnend ist und fCr den die Isolierschicht undurchlässig iet, zur Bildung einer Emitterzone vom einen Leitungstyp, die völlig innerhalb der Basiszone liegt, in einen zweiten Fläohenteil, der duroh eine zweite in der Isolierschicht angebrachte Oeffnung freigelegt worden ist und völlig innerhalb des ersten, zuvor durch die erste Oeffnung freigelegten Fläohenteils liegt, eindiffundiert wird, wonach in der Isoliersohioht weitere Oeffmangen angebracht werden, um wenigstens die Emitter- und Basiszonen an den Stellen freizulegen, an denen sie sioh bis zur Oberfläohe erstrecken, während schliesslioh ohmseheβ Kontaktmaterial in diesen weiteren Oeffnungen abgelagert wird. Im allgemeinen wird während und/oder naoh jedem Biffusionsvorgang eine neu· Isolier-

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aohioht in dar betreffenden Oeffnung erzeugt, welche neue Isolier- · aohioht aioh jeweils an die infenge vorhandene Isolieraohioht anaohlieaat.

Dia Anbringung von Oeffnungen in der Isolierschicht erfolgt eittela photolithographiaoher Verfahren, d.h. durch Benutzimg lichtempfindlicher AetzgrOnde und Anwendung von Maskierungs- und Aetzverfahren zur-selektiven Beeaitigung von Teilen einer liohtempfindliohen Aetagrundsohioht auf der Oberfläche der Ieolierechicht, vonaoh ait Hilfa geeigneter AetiflOseigkeiten entsprechende Teile der Isolieraohioht selektiv entfernt werden.

Ee besteht hSufig der Wuneoh, Transistoren mit verhRltniernteeig kleinen Abmessungen herzustellen, um eine grosso Hoohfrequenzempfindlichkeit tu erlangen. Eine der wichtigsten Eineohrln-HajfBB bei der Verkleinerung der TransiBtorabBeesungen auf das gewünaohte beataCgliohete Nass besteht in den Sohranken, die duroh die Brauchbarkeit der photolithographieohen Verfahren geeetgt werden. Die Abmessungen einer reproduzierbar in der Isolierschicht herstellbaren Oeffnung haben untere Orencen. Weiter erfordert jede Stufe dee photolithographiaohen Verfahrene, dass die Nasa- und Registerhaltungatoleranten des entsprechenden Maskierungavorgangs in luasarat genauen Grenzen gehalten werden·

Bein Betrieb eines Transistors mit eines Baeieatrom in der Vorv&rtarichtung I_fl, der grSsser als Null ist, tritt ein Querspannungsabfall Cber der Basiszone auf, der von Baßisetrom bedingt wird. Wenn angenommen wird, dass die Sussere Emitterspannung gleiohmasßig an den ganzen Eaitter^Basis-Uebergang gelegt wird, so hat der Querspannungeabfall zur Folge, dass die Spannungsdifferenz am demjenigen

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Teil d·· nnltter-Baala-Uebergang· der am weitesten roe Basiskontakt entfernt ist, herabgesetzt wird. Dieser Teil d·· Äitter-Basie-Uebergange iet bei eines Planartransistor die Mitte desjenigen Teils des Emitter» BaslB-Uebergangs, der parallel *ur ebenen Fllohe verltuft. Mit zunehmendem Baeisetrom tritt eine Zueanmendrlngung des Stromes sum dem Basiekontakt suntohstliegenden Teil des Emitter- Basia-Usbergangs in auf. Der Stromcusammendrtngungeeffekt hingt u.a. vom spezifischen Wideretand der Basissone ab, veil bei einer Baeiscone mit höherem epetifieohem Wideretand für einen gegebenen Strom ein höherer Querspannungeabfall auftritt«

Bei Planartransistoren ist der Stromaueamaendrtngungseffekt ein wichtiger Faktor, wenn Leistungstransistoren hergestellt werden sollen. Un die gewünschten Eigenschaften solcher Leistung·- transistoren su erhalten, nuss infolge des Zusamaendrlngungseffekte der Emitter ein grosses Verhältnis swisohen Umfang und Flächeninhalt aufweisen· Bine Möglichkeit, ein höh·· Umfang- Flioheninhalt-VerhSltnis su für den Emitter erhalten» besteht darin, dass die Emitterzone kaaaartig auegebildet wird mit einem interdigitalen Elektrodeneystem fOr die Basis- und Seitte !kontakte. line ander· Möglichkeit ist, daes ein interdigitales Elektrodensystem aus vielen parallel verlaufenden einzelnen Emittersonen mit c.B. rechteckigem Umriss besteht, die duroh ohmsohe Bmitterkontaktansitss miteinander verbunden sind, die in ohmeohe Basiekontaktaneatse eingreifen. Eine dritte MSgliohkeit sur Erhaltung eines hohen Umfang- Flächeninhalt- Verhältnisses des Emitters ist, eine Yielsahl sehr kleiner dioht nebeneinander liegender Oittersonen mit s.B. kreiafOrmigem Umriss su bilden, die durch eine Metallschicht miteinander verbunden

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werden, die eich in die in der Isolierschicht angebrachte Oeffnungen hinein erstreckt, welche die Emitterzonen an den Stellen freilegen, wo diese sich bis zur Oberfläche erstrecken, und die swischen benachbarten Emitterstellen auf der Isolierschicht liegt.

FUr den Hoohfrequenzbetrieb eines Transistors ist as notwendig dass die Signalverzögerungsaeit zwischen Emitter und Kollektor, die mit "£ bezeichnet wird, gering ist, weil T _eo^ '' ^ist9 wobei fm die Frequenz ist, bei der die Stromverstärkung in Emitterschaltung gleich eins ist. Um einen kleinen Wert von ^N' zu ereielen, muss die Basisbreite sehr klein sein, z.B. wenige Zehntel Mikron betragen. Im allgemeinen maoht dies es seinerseits erforderlich, wenig tiefe Emitter- und Basiediffueionen anzuwenden. Wie vorstehend erläutert wurde, muss der Emitter den erforderlichen Umfang haben, während sein Flächeninhalt möglichst klein ist. Ferner muss dieser Flächeninhalt des Emitters innerhalb einer Basiszone mit mögliohst geringer Ausdehnung liegen, um die Uebergangszonenkapaaitäten des Emitters und Kollektors klein zu halten, weil "£* auch von diesen Parametern abhängt. Eine Bauart, die diese allgemeinen Anforderungen erfüllt, ist bei einem Traneitor mit mehrfacher Emitterzone erzielbar, der kammartig ineinander greifende Emitter- und Basisköntakte mit sehr schmalen Kontaktansätzen aufweist. Eine verallgemeinerte

.~_» 20 Gütezahl für einen solchen Transistor ist f Zf · ■— GHz, wobei f_Bax die Frequenz ist, bei der die Leitungsverstärkung in Emittersohaltvng gleich eins (der Höchstwert der Sohwingungsfrequena) ist, S die in Mikron ausgedrückte Breite der Emitterzone und t der gleichfalls in Mikron ausgedrückte Abstand zwischen den parallel verlaufenden Rändern einer Emitterzone und eines benachbarten Baeie-

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kontaktansatzes. Wie man sieht, beschränken sowohl die Emitterbreite S als der Abstand t zwisohen dem B&siskontakt und der Emitterzone daa Hoohfrequenzverhalten, und aus der Formel geht hervor, dass für Transistoren mit hohen Orenzfrequenzen diese beiden Werte mögliohst klein sein müssen. Die wichtigere dieser beiden beschränkenden Abmessungen ist ·*·, weil S im Nenner des Bruchs durch zwei geteilt wird.

Bei den erwähnten wenig tiefen Emitter- und Basisdiffusionra treten Schwierigkeiten auf bei der Bildung einer Emitterzone, z.B. eines Emitteransatzes eines interdigitalen Gebildes, mit möglichst geringer Breite. Es ist nämlioh nicht immer möglich, den Emitterkontakt in einer Oeffnung in der Isolierschicht zu bringen, die hin-Biohtlioh ihrer Abmessungen und Lage einer zuvor in der Isolierschicht gemachten Oeffnung entspricht, durch die die Emitterdiffusion stattgefunden hat· Die Ablagerung eines ohmsohen Kontaktmaterials In einer solohen Oeffnung kann Kurzschluss des Emitterübergangs herbeiführen, weil dieser sich an der Oberfläche in unmittelbarer Nähe der Oeffnung befindet bei einem Transietor, bei dem die Tiefe des Emitterüberganges unter der Oberfläche sehr gering ist, z.B. 0,4 Mikron oder sogar weniger beträgt. Die vorerwähnten physischen Beschränkungen der photolitographisohen Verfahren beschränken somit die erreichbare Breite einer Emitterzone, weil solche Verfahren benutzt werden müssen, um in der Isolierschicht eine Oeffnung mit geringerer Breite, d.h. mit der kleinstmögliohen reproduzierbaren Breite, für den Emitter— kontakt zu bilden. Deshalb muss die Emitterbreite notwendigerweise ' grosser als die mit solohen Verfahren erzielbare kleinstmögliche reproduzierbare Breite sein. Bisher war es sehr sohwierig, reproduzierbare Oeffnungen mit einer Breite von weniger als 4 Mikron In der

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X«oli*raohloht iu «sfcftlten, ·ο du· dl· aadtterbreite eindeeten« 6 Mikron betragen mi··· 91··· duroh d.1· photoiitographiaohen Verfahren auferlegten Beeohrlnkungen aetsen auoh des Abetand swisohen dan Baittev- und Baaiakontakten eine untere Orana·.

Bin arfindunffafaBlaaar Tranaiator besteht aus einen Halbleiterkörper oder ainen Tail eine· Halbleiterkörper«, der im wesentllohen Ton eine· Leitungetyp ist und in des eine Kollektorsona voa •inen Leitung·typ liegtj wobei eine diffundierte Eaitteraone von •inen Lelttingstyp elob von einer naheiu ebenen Flloha dea Körpers Oder KBrpertell· her «ratreokt und la Körper oder Körperteil durch •in· diffundiert« Baaiasone tob entgegengeaetaten Leitungetyp umgeben virdi «thrend der Slitter- Baal·- Uebergang.einen β raten TeIl₁ der nah«au parallel awr einen Oberfltohe Terlluft, und einen anaohliea«·· «•nüm «weiten Teil, der aioh bie aur einen Fliehe erstreokt, hat,, und •in «rater hoohohaiger Teil der Baalaaone unter eines sentralen Teil de· «rvthntan «raten Teils de· Saitter- Basia-Üeberganga liegt, «Ihrtnd «in an«ohli««««nd«r tuaaerer «weiter Baeiaaonenteil Bit niedrigereB apeaiflaches Wideratend unter eines aneohlieaeenden luaaeren Teil dea erwlhnten eraten Teil· dea Baitter- Basia-Veberganga liegt und eioh weiter ei· eur einen Fliehe erstreckt, wobei eine haftende •ohQtsen&e I«oll«r*ohioht auf der einen Fliehe und ohaaohe Kontakte in Oeffnungen in der Iaoliereohioht Bit der Eaittersone und alt daa «weiten Teil mit nledrigerea apeaifiaohe« Wideratand der Baeia-•on· an den Stellen, wo die·· Zonen aioh bia au einer Fliohe eritruoken, Torgeaehen sind.

Bei einen solchen Transistor betont daa Vorhandensein dee ersten hoohohaigen Baaissonenteils den StroBaueeBaendrSngungs-

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•ffekt, veil mit zunehmende« Baslastroa dia Injektion τοη dar Mitte des erwähnten Teile des Slitter- Basis-Uebergangs vaggedrängt wird und der Strom bei niedrigeren Stromniveaus »um luaaeren Teil daa erwähnten Teile dee Emitter- Basis-Uebargangs hin zusaaaengedrlngt wird, ale normalerweiee bei einem Transistor der Fall sein würde, bei dem ein BaeiBzonenteil mit gleiohm&esiger Verteilung des spezifischen Widerstandes unter dem erwähnten Teil des Emitter- Baais-Uebergangea liegen wurde. Die wirksame Bnitterfl&ohe wird somit duroh die Länge des äusseren Teils des erwähnten Teile des Emitter- Basia-Uebergangs bestimmt» unter dem der zweite hoohohmige Basiszonenteil liegt· Es ist mSgliohf einen Transistor herzustellen, bei dem diese Länge sehr gering ist, ε.B. weniger als 2 Mikron beträgt, und-bei einem erfindunga* gemäßsen Transistor mit einer intardigitalen Elektrodenstruktur kann die*Abmessung t der im vorstehenden gegebenen Formel wirkungsvoll verringert werden, während dennoch die bekannten photolithographisohen Vorfahren Anwendung finden· Ausserdem kann bei einen erfindungagemäaaen Transistor die Abmessung S verringert werden, wodurch die Qrenzfrequenz entsprechend erhöht wird·

Bei. einer bevorzugten AusfOhrungsfora eines Transistors naoh der Erfindung umgibt der äussere zweite Baslssonenteil mit niedrigeren spezifischem Widerstand, der unter de» erwähnten ersten Teil des Emitter- Basis-Ueberganges liegt, den ersten hoohohmigen Baaiszonenteil, der ebenfalls unter diesem ersten Teil des Baitter-Basis-Uebergangs liegt«

Ein erfindungsgemässer Transietor kann aus «inen Planartransistor, bestehen, bei dem der Basis-Kollektor-Uebergang unter der haftenden sohfitzenden Isoliereohioht an der einen Fliehe mundet·

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Der Transistor kann jedoch ein Mesatransistor sein, bei dem der Basis-· Kollektor-Uebergang im wesentlichen parallel zur einen Oberflloho verlEuft, wobei die Ausdehnung dieses Ueberganges z.B. naoh den Basis- und Eaitterdiffusionsvorgängen duroh Aetzen bestimmt wird.

Bei einem Transistor dieser bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb dos Halbleiterkörper oder des Teiles eines Halbleiterkörpers unterhalb deo erwähnten ersten Teils des Eraitter-Basis-Ueber-.gangs die Grenze zwisohen dem ersten hoohohmigen Basiszonenteil und dem umgebenden äusseren aweiten Basiszonenteil mit niedrigerem speeifisohem.Widerstand im wesentlichen reohteokig, während auoh die darOberliegende Emitterzone eine nahezu reohteokige FlaOhe aufweist.

Bei einem anderen Transistor der bevorzugten Ausführungeform ist innerhalb des Halbleiterkörpers oder Teiles eines Halbleiter— körpers unterhalb des erwähnten ersten Teils dee Emitter-Basis-Uebergangs die Grenze zwischen dem ersten, hochohmigen Basiszonenteil und dem umgebenden äuseeren «weiten Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand la wesentlichen kreisförmig, wahrend auoh die darCberliegende Emitterzone eine im wesentlichen kreisförmige Ausdehnung aufweist*

Ein erfindungsgemXsser Transistor kann aus einem Mehremittertransistor, z.B. einem Mehremitterplanartransistorf bestehen, der eine Anzahl gesonderter Emitterzonen im Halbleiterkörper oder, im Teil eines Halbleiterkörpers enthalt, wobei jeder Emitter-Basis-Uebergang einen ersten Teil, der im wesentlichen parallel zur einen Obtrflaohe liegt, und einen ansohliessenden zweiten Teil, der sich bis zur einen Oberfläche erstreckt, aufweist, und die Basiszone aus einer entsprechenden Zahl von ersten, hoohohmigen Teilen und aus

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einem zweiten Teil mit niedrigerem spezifischem Widerstand besteht, wobei die ersten, hoohohmigen Teile je unter eines mittleren Tail des erwähnten ersten Teils eines Emitter-Basia-Ueberganc· liegen, und der zweite Teil mit niedrigerem spezifischem Widerstand, dar sioh an die ersten, hoohohmigen Teile anechliesst, unter den ansohliessenden äusseren Teil des erwähnten ersten Teils jedes Emitter·· Basie-Veberganga liegt und sioh weiter bis zur einen Oberfllohe aratreokt.

Ein soloher Mehremittartranaiβtor kann mehrere zueinander nahezu parallel verlaufende Emitterzonen enthalten, die ja nahezu rechteckig sind, wobei ohmsohe Kontakte mit den Emitterzonen und dem zweiten, niederohmigen Baaiszonenteil an den Stellen, wo diese sioh bis zur einen Oberfläche erstrecken, aus einem interdigitalen Elektrodensystem bestehen, bei dem mehrere miteinander verbundene ohmsohe Kontaktansttze mit den gesonderten Emitterzonen eingreifen in mehrere mitoinanderverbundene ohmsohe Kontaktansätze mit dem zweiten, niederohmigen Basiszonenteil, der aioh an denjenigen Stellen awiaohen den Emitterzonen bis zur Oberfllohe erstreckt, wo aioh diese bis zur einen Oberfläche erstrecken. Ein solcher Mehremittertranaiator kann jedoch auch mehrere gesonderte Emitterzonen enthalten, die je ein· nahezu kreisförmige Fläche aufweisen, wobei ein gemeinsamer ohmsoher Kontakt mit den Emitterzonen aus einer Metallschicht beateht, die in den Oeffnungen in der Isolierschicht, welche die Emitterzonen an den Stellen freilegen, wo sie sich bis zur einen Oberfläche erstrecken, und zwisohen benaohbarten Emitterzonen auf dar Ieolieraohioht lieft. Bei einem erfindungsgemassen Tranaistor kann aioh dar zweite Baaiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand, dar unter da»

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TvIl dea exvlhnteri mt« Tell· de· Slitter - Baal·- Uabergange live11 vOllif bis bub unterliegenden Tell A·· Baaie-Kollektor-Uebarganga ar·treoken.

Die Baaisaone kann einen tiefdiffundierten Umfang·teil το» entgegengeaetsten Leitungetyp aufweisen, vobel der Teil de· Kollektor-Basia-Uebergangs zviaohen dieaetn Umfange teil und der KoI-lektorsone, der naheau parallel sur «inen Oberfläche verläuft, in einem Abatand von der einen Oberfllohe liegt, der grSsser iet al· der Abatand svisohen der einen Oberfllohe und des übrigen Teil de· Kollakto'r-Baaia-Ueberganga aviaohen den Baaiasonenteilen innerhalb dea erwähnten Umfanget·ile und der Kollektoreone.

?ei einem erflndungegem&esen TranslBtor kann der HaIbleiterkBrper oder Teil eine· Halbleiterkörper aue Silioiua bestehen. Sie Ieoliereohioht kann b.B. aua SilioiuEo:-;-<i oder Siliciumnitrid beatehen.

Sei einem aolohen Silioiumtranaietor kann der svelte Baeie-■onenteil mit niedrigerem opeeifieohen Widerstand unter einen Bueseren Teil dea erwähnten eraten Telia de· Emitter-Basia-Uebergangea liegen, vobei dieser luaaere Teil hSohetena 2 Ai lang ist. Der ohaaohe Kontakt ■it der Emitterzone kann in einer Oeffnung in der Isolieraohloht engebraoht aeln_f tieren kleinste Querabreseung hOohetena 4 Mikron betragt und die einen kleinere!· Fl lohen inhalt hat ale eine Oeffnung, die auror in der Ieoliereohioht gemacht «orden ist, üb einen Oberflaohenteil freizulegen1 in den die Eaitterdiffueion stattfindet. Bei eines eolohen Tranaiator alt einer Interdigitalen Elektrodenatruktur muss an der einen Oberflaohe der Abstand awieohen den benachbarten Baden einer Emitter«cn· und eines Baeiekontaktaneatsee hoOhstene 3 Mikron betragen«

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Der Abstand airiaohen der einen Oberfllohe und des Teil des Basis-Kollektor-Uebergangs, der unter dem Emitter-Basis-Uebergang bsw. den Emitter-Basis-tJe1»rglng"en liegt, kann weniger ala 1 Mikron aein.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungefor* einea Bilisiumtraneietors nach der Erfindung mit npn-Struktur hat der erete, hocb.oh.mige Bas ie eonenteil en der Stelle des Mittleren Teiles dee erwähnten ersten Teils dee Emitter-Baeie-Uebergange eine Diffundierte Akseptorkonzentration von höOhstens 10 Atoeen/oa , wahrend der zweite, niederohmige Basieaonenteil an der Stelle des aneohliessenden ausseren Teile des erwähnten ersten Teile dea Eeitter—Baeis-UebergangB eine diffundierte Akzeptorkonzentration von mindestens

10 Atomen/ccr hat.

AuefChrungebeiEpiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden ic folgenden nSher beschrieben· Bs zeigen

die Figuren 1 bis 4 Schnitte duroh einen Teil «ines Halbleiterkörper wahrend aufeinanderfolgenden Stufen der Herstellung eines npn-Silisiumplanartransietore genies der Erfindung, welche Schnitte völlig sohematisch sind und nur tür Erläuterung der Prinzipien der Erfindung dier.en,

die Figuren 5 bis 14 die Herstellung eines npn-SiliiiueplanartransiBtore nach der Erfindung mit einer interdigitalen Elektrodenstruktur, wobei die Figuren 5 und 6, 1 und 8, 9 und· 10 sowie

11 und 12 jeweils einen gerade unter der Oberfläche geführten waagerechten Schnitt bzw. einen senkrechten Schnitt durch einen Teil des HalbleiterkCrpere während aufeinanderfolgenden Stufen der Herstellung des Transistors darstellen, die Figuren 13 und 14 eine Draufsicht auf bzw. einen senkrechten Schnitt durch einen Teil des Halbleiter-

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körpers während einer epftteren Stufe der Heretellung des Transistors»

die Figuren 16 und 17 Ersatzschaltbilder des Transistors nach Fig. 4 aur Erläuterung der Wirkungsweise eines erfindungsgem&esen Traneistore.

Zunächst werden der in Fig. 4 dargestellte Transistor sowie an Hand der Figuren 1 bis 4 ein Abriss des Herstellungsverfahrens beschriebe^ wonach der in den Figuren 13 und 14 dargestellte Transistor zueammen mit einer detaillierten Beschreibung einer Herstellung anhand der Figuren 5 bis 14 erläutert wird»

Der in Fig. 4 dargestellte Transistor besteht aus einem η-leitenden Silioiumkftrper 1, in dem die Kollektorzone liegt« und der eine ebene Flftohe 2 hat) auf der eine Isolierschicht 3, 4, 5 angebracht ist. Eine n-l«itende Emitterzone 6 erstreokt sioh in den Körper hinein von der Oberfläche 2 her und wird innerhalb des halbleitenden Körpers von einer p-leitenden Basiszone umgeben. Der Baitter-Basis-Tiebergang hat einen ersten Teil 7» der nahezu parallel zur Oberfläche 2 verlauft, und einen aneohlieseenden zweiten Teil 8, der sioh unter dem Teil 4 <tar leoliersohioht bis zur eine» Oberfläche erstreckt. Die Basisaonο besteht aus einem ersten, hochohmigen Teil 9» der mit P, bezeichnet iet und unter eirern mittleren Teil des Teiles 7 des Emitter-Baeis-Uebergangs liegt, und auβ einem ansehlieseendön äusseren umgebenden zweiten Teil mit niedrigerem spezifischen Widerstand, der mit P₂ bezeichnet ist, unter einem Susseren Teil des Teile 7 des Emitter-Basis-Uebergaügs liegt und sioh weiter bis zur Oberfläche 2 erstreokt. Sie Basiszone hat einen weiteren hoohqhmigen Teil 11, der ebenfalls Qiΐ F. bezeichnet ifit. Die gestrichelte Linie innerhalb der Basiszone gibt die Lage der Diffusionsfront eine· Akzeptorelemente an, das in den

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K&per eindiffundiert worden let, υ« den zweiten, niederohaigen Basissonenteil zu bilden, was naohetehend an Hand der Herstellung der Transistors eingehender beschrieben wird.

Die gestrichelte Linie an der Stelle unter des Teil 7 des Eaitter-Basis-Uebergange stellt die Orense swisohen dem ersten, hoohohaigen Baeissonenteil 9 und dem «weiten Basieaonenteil 9 und mit niedrigerem spezifischem Widerstand dar. Ein Kollektor-Basis-Uebergang 12 erstreckt sich unter dem Teil 3 der Isolierschicht bis sur Oberflache 2. In einer Oeffhung in Teil 5 der Isolierschicht befindet sich ein aus einer Metallschicht bestehender ohasoher Emitterkontakt 13 und in einer Oeffnung !■ Teil 4 der Isolierschicht ein aus einer Metallschicht bestehender ohasoher Basiskontakt I4.

Ohne sunaohst die Oberfläohengeometrie der Emitter- und Basissonen und die Konfiguration der betreffenden Kontaktsohiohten näher zu betrachten, wird nunaehr aur Erläuterung der Grundsitae der Erfindung die Wirkungsweise des Transistors beschrieben. Bei niedrigen Basisatroaen in der Vorwtrtsriohtung ist die Injektion duroh den Eoitter-Basis-Uebergang 7 und 8 leidlich gleiohaiesig, aber bei aunehmenden Basisstrom ergibt sich ein Querspannungsabfall fiber der Basisaone »wischen dem Basiskontakt 14 und dem ersten, hoohohaifen Basisaonenteil 9. Die Folge dieses Spannungsabfalls ist, dass der an den «itteleren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Uebergang gelegte Potentialuntersohied abnimmt. In dieser Weise wird alt annehmende« Basisstrom die Injektion vom erwähnten mittleren Teil weggedrängt, und dieser Strom wird sum äusseren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Uebergangs hin zusammengedrängt. Das Vorhandensein de· ersten,

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hoQhohnigeB Baeiesonentelle 9 bebt dieee Wirkung hervor, veil für einen bestimmten Strom der Qverspannvngsabfall gröeeer ist, als normalerweise bei «ine» Transietor der Fall sein vürde, bei dem unter dem Teil 7 des üebergange ein BasisBonenteil mit gleiohmlseigem apeaifisohem Widerstand P« liegen vürde. In dieser Weise vird la Qegene&ta eur tibliohen Praxie der specifisohe Wideretand der Saeiezone bei diesen Planartransistor abeiohtlich to ausgebildet, daae die Stromeusammendrlngung verstärkt vird, d.h., dacs diene Zuaammendrangung bei niedrigeren Btroapegeln auftritt ale bei einen Transistor, der unter dem Teil 7 dee Emitter-Basia-Uebergangs einen Baeiesonenteil mit .gleiohnleeiger Verteilung dee ■pesifisohen Wideretendee aufweist. !Dadurch ergibt eioh bei εehr niedriger. Strompegeln eine Konten traticsi dee Strome im aüeeeren Teil dee Teile 7 dee EBitter-Ba&is-VebergangB, unter den der «velte Baeiasofcenteil 10 mit niedrigerem epeeifiBohem Widerstand liegt· Deshalb vird die wirksame FlSohe deu P^Bitter-Baeis-UobergangB du roh diesen äueeeren Teil dee tiebergange mit dem unterliegenden Teil 10 boetiant. Be werdon jettt einige Hebergangstiefen und SBlttersonenabmeeeungen aufgeführt, die kennseiohnend fCr einen HochfrequentlaürtungetraiiBibtcr mit interdigitaler Elektroden-Struktur eind; Die Tiefe dee Kollektor-Baeie-Uebergangs beträgt 0,6 Ai und die dee Enitter-Baeie-Uebergange 0,35 A², ss daae sich svisoh«n den parallel tür Oberfläche verlaufenden Teilen dieser UebergSnge eine Basisbreite von C,2p fu ergibt. Eine gQr.etige Etaitterbreite vrCrde uoxmalerweibe zxxa Eeiepiel etwa 4 λι aein, aber bei den ervlhnten Uebergangstiefen vCrde eu diecem Zweck die Bildung eines Eaitterkontakts in der Isoliereohioht in einer

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Oeffnung erforderlich «ein, die kleiner ale die ftlr die Baitterdiffusion bannte te Oeffnung ist, d.h. eine Oeffmmg mit einer Breit· von weniger ale 4 /u, um einen Kuresehluss dee Emitter-Basis-Uebergangsteils 8 an der Stelle, wo er si ob. bis »ur Oberfllohe erstreckt, zu vermeiden. Wenn jedooh an genommen wird, dass die kleinst· Oeffnvng, die mit Hilfe der heu tigen pkvtftlibQgieghÜdMn Verfahren re produe iarb ar in der Isolierschicht angebracht werden kann, s*B. «in· Breite von 4 /u hat, so bedeutet dies, dass es »war moglioh ist, einen 4 /U breiten Emitterkontakt herzustellen, aber in dieβem Fall· muBB die Emittertone im KBrper mehr als 4 A> breit eein. Beim Transistor nach Fig. 4 wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, dass die Emitterzone zwar 9 /u breit ist, aber infolge des Vorhandenseins der hoohohmigen und nied«T*obJd.gen< * ■■ -

Teile 9 t>«*« 10 ist die wirksame Emitterbreit· kleiner als 4 /u. Me Lange des Susseren Teils des Teils 7 dee Uebergange, unter de« der Bweite Basiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand liegt, betragt n&mlich weniger ale 2 yu auf allen Seiten des mittleren Teils dee Febergangsteils 7· Dadurch ist beim dargestellten Transistor irfolge der Betonung des Stroscueamnendrangungseffekts die wirksame Emitterbreite kleiner als 4 /u, wenngleich die Qeeamtbreite des Ftiitters 9 Ai betrBgt.

Der Emitter-Eattis-Uebergangeteil 7 hat offensichtlich einen Kittleren Teil, der niindestens 5 Mikron lang ißt und unter dem der hoohohiaige Basiszonenteil 9 liegt, woduroh die üebsrgangskapaaitlt wesentlich erhöht wird.

Das Gebilde kann als im wesentlichen aus ewei Transistoren bestehend betrachtet werden, wie dies in Pig. 15 dargestellt iet,

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von denen eich einer (der Transietor T1) sioh unter dem mittleren Teil des Emitters und der andere (Transistor T2) unter den Äviseeren Teilen des Emitters befindet. Ein Teil des Baaiswiderstandee R^₂ ist beiden Transistoren gemeinsam. Das Ersatzschaltbild ist in konzentrierter Form in Fig. 16 dargestellt. Wenn angenommen wird, dass der Transistor T„ 9OfL dee Stroms fChrt, dann.ist, wenn der Emitterwiderstand R o°»4«Λbeträgt, der Emitterwideretand E . etwa 4 S\* Bei hohen Frequenzen wird die innere Kollektorkapaaität unterhalb der Mitte dee Emitters C, i (von der angenommen wird, dass sie gleioh C„ . , der Kollektorkapazitat unterhalb de« Äusseren Teils des Emitters, ißt) CSber (r . + r „ + r. J) und nicht Über

(r,., + r,' ) aufgaladen, weil bei hohen Frequenzen (r < + r J) bi o2 α w -ν- ^. 'οι ed

parallel nit τ^ liegt. Deshalb wird die durch C. . herbeigeführte Zeitkonetante rdcht rbermäasig gross Bein, weil diese Kapazität über (r _Λ + r _ + r_vo) urd nioht über (r, _Λ + r, ') aufgeladen wird, wobei r ₁ von der gleichen GrBBBenordnung ist wie r, -> über den C_? , aufgeladen wird. Der Qeearateffekt auf den Transistor T_p besteht einfach aua der EuoStslichen Kollektorkapazität C. . , die iß mit der gesaiaiaten Kollektorkapazität (C₁^i + C- . +C )

klein let. Die Verstärkung des Transistors T₁ wird bei hohen Frequenzen rascher abnehmen als die des Transietors Τ», aber bei diesen Frequei zen verarbeitet T nur 10$ oder weniger der Qeeamtleietung«

Dvroh die Ausbildung der Basiszone in der in Figur 4 dargestellten Form ergeben sioh Vorteile hinsichtlich der gegenseitigen Lage der Emitter- und Baaiskontakte 13 bzw» 14 auf der Cberfllohe 2. Wie vorstehend bereits beschrieben worden ist, ist dor kritische Abstand bei einer interdigitalen Elektroden-

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IW · -» —, *m -r

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ι struktur der Abstand, t zwischen benachbarten Rändeln der Baeiikontaktsohioht 14 und der Emitterzone 6. Bei einem solchen Transistor alt einer Emitter- und Basiazonenkonfiguration naoh PIg. 4 betrügt dieser Abstand veniger ale 3 /υ. Bei einem anderen Transistor gemies der Erfindung kann dieser Abstand avf veniger ale 2 /u herabgesetzt werden, weil» wenn angenommen wird, dass die kleinete Querabmeesung einer re— produiierbar herateilbaren Oeffnung 4 Ai betragt und der !'indeatabstand zwischen zvei bolohen reproduzierbar herstellbaren Oeffnungeii gleichfalls 4 /u beträgt, der Abstand t diixch die QuerabmeeBung des Isoliersohiohtteilee 4 oder des Öberfl&ohenteiles, bis zu dem sich der Teil 8 des Smitter-Basis-Ueborgangseretreokt, bestimnt wird. Weil der E«itt#rkontakt 13 sioh in einer Oeffnung befindet, die kleiner sie die fCr die EmitterdiffuBion benutzte Oeffnv<ng ist, kann der Abetand t um einen Betrag verringert werden, der der Querabmessvr.g des Teils 5 der Isollereohiuht entcprioht, in Vergleich mit einem Traneiator, bei dem der Emitterkontakt aiolx in der Oeffhxmg befindet, die auch für die Emitterdiffusion benutzt worden if>t.

Die neue Bauart der Emitter- und Basiszonen kann offeneiohtlioh bei verschiedenen Transistorarter. nit vei'schioder.on Elektrodenetruktüren Anwendung finden. Per Einfachheit halber werden ^etast > einige Varianten an Hand von npn-Traneictoren beschrieben. Di· Transi·- torenstruktur naoh Fig. 4 kann ^.B. leicht in einer interdigitalen Elektrodenßtruktur aufgenonsmer. werden, s»B. in einer interdigital,«» , Struktur mit mehreren gesonderten Emitterzonen 6 Bit im wesentlichen rechteckiger Fläohe, wobei die Grenze zwischen den ersten, hoohohoigen Basissonenteil 9 und dein umgebenden aueaeren «weiten Teil 10 Bit niedrigeren spezifischen Widerstand im wesentlichen rechteckig 1st,

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nd die BaeisBonenteile 9» 10 und 11 durch die Diffusion eines Akzeptors in einen «raten Oberf !Ecken teil, durch die ti oh. ein hochhoch ohmißer BaeisBOi.enteil mit «inen Profil P. de& ßpeBifisehen Widerstandes ergibt^ und durch die nachfolgende Diffusion eines ikseptors in einen zweiten Oberflächenteil; der innerhalb des ersten feiles liegt und mehrere rechteckige Innenbeairke aufveiat, wodurch «loh der niederohaige Baeiezor.enteil mit dem. Profil P_ des spezifischen Widereiendee ergibt_g gebildet worden bind, wobei die Emittersone durch die r-aehfolgeM« Vif ihn lan eines Konatox¹© leine jrfco in mehrere dritte OberflUoheateile gebildet i©t₀ die je innerhalb dee streiten ÜüerflUchsnteilcej in Abstand voß άβραφη &ußa®n\xmfasig_B li@^©n und uioh über je eis.en der erwähnten riiohtaokigefa Ii'meitbeairfce ddeeee I¹CiIa eratreokoi ₆ wodurch die b,oehohmig©r. BasiaBojiSjateil© auf mehrere Tolle 9 "beaohrfinkt werde?._e- die je vr.ter der lütte ©ia&ö 5©iie 7 Fnitter-.'aeifa-ri-ibes'Kar^s liefen_β Die i'cntoki© si*?) tfoa rt-Beciseonon lUnne?* dei'i! in ir.terdigitaler Ροχκ Bjigefer&oh wobei eiii Teii c.©b ?yej.si&torß ir. Schnitt dio in Figur 4 dargestellte ttrükti-r aufweist₀

Z& ict &\ eh. mSgliobg ©iJ.on Tran&istor mit ies Gnmdstruktr.i* liaoh Figur 4 hereufctellei'j bsi des der Dnsitter »ir.e kreiefBrmige Geonetxi© hat.'Kb kann a«?, ©is Trancibtcr her^esiollt "weräey-j, bei dem eire Vieli.ahl von limit ten. nit kreiufSriJLgeni '^ueraehj.it^ dureh &is.© AarPbörliQfüi.de Metullcsuhicht aitaii uiidor vextov.ndon siaido Sa. diese® Fall erfoiöt dl© sweit·® M'zoptQxaLtt&stan Ln eiuiOSi Ewsitaa Ceil der Obt rfl&ohe ctit Rehi-eren kreisfSsrii^ui Ir s.&n.bezirk@r. vnJ die naohfol^endc» EnitterdiffxiBioti ir: mshrere dritte Oberflächen teil«, ve lohe dieee Bezirke Cberlappen» Weiter künnen uioh die erste und die zweite

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Akzeptordiffueion am Aussenumfang bis zu einem p -leitenden diffundierten Gitter im Körper erstrecken,- in dessen Oeffnungen die Emitterate Ilen liegen und auf dem der ala ohmsoher Baeiekontakt wirksame Metallüberzug angebraoht ist· Die suvor in bezug auf ein interdigitale β Elektrodensystem erwähnten Vorteile gelten auoh für die zuletzt beschriebene Struktur, die ale Uebersugstruktur bezeichnet werden kann.

Die Herstellung einer Transistorstruktur naoh Fig. 4 wird jetzt in groseen Zügen geeohildert.

Es wird von einem η-leitenden Eilii iumkSrper 1 ausgegangen, der eine Donatorkonzentration von 2.10 * Atces/oer hat« Man kann $#doob auoh von einem η -leitenden SilioiunkSrper ausgehen, auf des eich ein« dünne η-leitende epitaxiale Schicht 1 mit der erwähnten Donatorkonzentration befindet. Auf einer ebenen Fliehe des Kirpere 1 ist aöie isolierende Schicht 3, z.B. aus Siliciueoxyd» angebraoht. In der isolierenden Schicht 3 wird durch ein photolithographisohes Verfahren eine Oeffnung gemacht, um einen ersten Oberflächenteil freizulegen. Ein Akzeptor, z.B. Bor, wird in den ersten Oberflächenteil eindiffundiert, so dass sioh ein «ratete hochohmiger p-leitender Baeiaz on enteil 11 ergibt, der mit P. bezeiohnet wird, sowie ein Kollektor-Basispn-Uebergang 12, der aus einem Teil, der nahezu parallel zur Oberfläche 2 verlauft in einem Abstand von dieser von 0,6 λι und aus einem weiteren Teil besteht, der sich unterhalb der Silioiueoxydsohioht 3 bis zur Oberfläche 2 erstreokt (Fig. 1). Sie Akzeptorkonzentration an der Oberfläche betragt 2.10 Atoee/o»·⁵ und die Akzeptorkonzentration in einer Tiefe von 0,35 /u beträgt 6.10

Atome/cm * Während und/oder naoh der Akzeptordiffueion wird auf den

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ersten OberflSehente11 ein weiterer Tsoliersohichtteil 15 gebildet) der sich an die Isqliarechioht 3 aneohlieest. Während und/oder naoh der Akzeptordiffusion nimmt die Dicke der Isolierschicht 3 etwas zu.

Dann wird in dem Isoliereohlohtteil 15 durch ein photolithographieches Verfahren eine weitere Oeffnung gemacht, um einen zweiten Oberfläohenteil freizulegen» der innerhalb des ersten Oberfläehenteils liegt und eine reohteckige oder kreisförmige Form aufweißt. In den zweiten Fläohenteil wird ein Akzeptor, z.B. Bor, eindiffundiert, um einen zweiten Baeiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand zu erzeugen (Fig. 2), der mit P_g bezeichnet wird, wobei die Diffusionsfront, die in ge stricheItem Umriss dargestellt ist, in einem Abstand von 0,4 /u von der Oberfläche verläuft, der 0,2 yu kleiner ist als der Abstand von der Oberfläche, in dem der vorhergebildete Kollektor-Basis-pn-Uebergang 12 verläuft. Die Akzeptorkonzentration an der Oberfläche beträgt etwa 10 Atome/cm und die Akzeptorkonzentration in einer Tiefe von 0,35 /u etwa 2.10 Atome/cm. Während und/oder nach der zweiten Akzeptordiffusion entsteht ein zweiter Isolierschichtteil 4 (Fig. 2), der sioh an die IsolierBOhiohtteile. 3 und 15 ansohliesst. Dabei nimmt auch die Dioke der Isolierachichtteile 3 und 15 zu.

In der Isolierschicht 4»15 wird durch ein photolithographisohee Verfahren eine weitere Oeffnung gemacht, um einen dritten rechteckigen oder kreisförmigen Oberfläohenteil freizulegen, der völlig- innerhalb des zweiten Oberfläohenteils liegt und den rechteokiger. oder kreisförmigen Innanbezirk des zweiten Oberfl&ohentelle gleiehraassig überlappt* In den dritten Oberfläohenteil wird ein Donatorelement, z.B. Phosphor, eindiffundiert, so dass sioh eine Emitter-

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zone 6 ergibt sowie ein Braitter-Baeis-Uebergang, der au» eine» ersten Teil 7, der nahezu parallel zur Oberfläche 2 verläuft, und au· eine» ansohlieasenden Teil besteht, der eich unterhalb des Isoliersohichtteils 4 bis zur Oberfläche 2 eretreokt. Während der Donatordiffusion wird die Diffusion dea Akzeptoreleaents in den unterliegenden Teil des zweiten, niederohmigen Basiesonenteils 10 verstärkt, und die Diffusionsfront wird vorgedrängt, so dass sioh der erwähnte unterliegende Teil biB zum Kollektor-Basis-Uebergang 12 eretreokt. Hierdurch werden ein erster, hochohmiger Basiszonenteil 9, der unter der Mitte des Teile 7 des Emitter-Baeie-Uebergangß liegt, und ein umgebender äusssrer zweiter Basiszonenteil 10 mit niedrigeren spezifischen Widerstand, der unter einem äueseren Teil des Teils 7 des Esdtter-Basis-Uebergange liegt und sich weiter bis zur Oberfläche 2 erstreckt, isoliert (Fig. 3). Eb stellt sioh heraus, dass die Verstärkung einer Akzeptordiffueion durch eine naohherige Donatordiffusion nur in den Teilen des Halbleiterkörper wirklioh von Bedeutung ist, in denen die diffundierte Akzeptorkonzentration einen bestimmten Wert übersteigt· An der anfänglichen Stelle des Kollektor-Basie-Uebergang»,die durch die erste Akzeptordiffusion bestiemt wird, beträgt die diffundierte Akzeptorkonzentration 2*10 ^ Atome/cm , wobei die Donatordiffusion diesen Uebergang nahezu nicht weiter in den Körper hineindrängt.

Wahrend und/oder naoh der Donatordiffusion wird ein weiterer Isolierschiohtteil 5 auf dem dritten Oberflächenteil gebildet, der sioh an den Isolierschichtteil 4 anschliesst. In der Isolierschicht ' 3,4,5 werden durch ein photolithographisohes Verfahren weitere Oeffnimgen gemacht, um die Emitterzone 6 und den zweiten, niederohnigen Basiszonenteil 10 an den Stellen freizulegen, wo diese Zonen eich

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fei· BU? Oberfläche 2 eratreoken. Ohme oh·· Kontaktmat «rial, e.B. Aluminium, wird in den Oeffnungen und auf der Oberfläche der übriggebliebenen leoliereohiohtteilen abgelagert. Dieses ohmaohe Kontakt-Eaterial wird duroh ein weiteree photolithograpfeisohe» Verfahren selektiv entfernt, bo dass in den Oeffnungen ohneohe Kontakte 13 und 14 Bit der Bnittereone 6 b«w· dem Basiszonenteil 10 zurückbleiben· Me Herstellung dee Tran sie tore verlauft weiter genau eo wie bei der üblichen Heratellung von Silioiumplanariraneietoren·

Der Transistor nach den Fig. 13 und 14 ist ein npn-

mit einer inierdigitalen Elek-

a B©r Trsaeietor feeoiskt sub einem η «leitendem SiIi-

21 von ?00 m χ 700 äj s 125 μ ait einem spesifieohen SIi

von O₉I Ohm SB₈ auf dem

ScfeiQfet 22 ait ©in©» epesifisefeoa UidQ^Q^GSJi v<m 2_$0

0 ^

OE3 5sai, eiß.©^ Donst@slt©aseatratiffia von 2

ate Di© e^itssißl© So&i©fet 22 hat ©la© ateao OfeosflQelio 2 eiaa feGf "feoa&Q so&B^ssiad© Iei©li©resh,i©fet &um Silisi«E0xi4 ietj) dio ©wq 4ob Teilen 24s 25e S7 usd 28 tosts&to Von

Äosfllsh© 23 tos? ©SOteoskQR si@k ia- die ®piteKial@ Sekieht

änfi eisssB PlB©koaS.nh&lt ifqb 4® θ tea § ya s 36 /^o wofeoi

Sio Eai-SftGEoOinaa 29 wsrd©a i© KBspos¹ d^s^Si oia© gplolt-sade

UiffigeTäoa iuafi Jodos¹ feitios^acoio^UQbQX'gassig last oia©a ersten Teil 3O₀ d©r pOTellel ßtss· PlGsho 23 äa ©iaoa Afetstcaid von dieser ^cn ©₉3>5 Z² VeslSufig und oin©n Ena@lliess©nden sweiten Teil 31 j der «iah unter θΙώθκ I8oli@^@®hiohtteil 27 bie aur FlEohe 23 er-

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etreokt. Pie BaeisBone hat einen an Umfang liegenden p-leitenden Teil 32, der mit P_p beaeiohnet ist. Der pn-Uebergang eviaohen dem Umfangebaaiaaonenteil 32 und der η-leitenden Kollektoraone in der epitazialen Schicht 22 hat einen parallel but Fliehe 23 in eines Abstand von etwa 2 /u von dieaer verlaufenden Teil 33 und einen anschliesaenden sioh unter dem laolieraohiohtteil 24 Di· sur Fliehe 23 erstreckenden Teil 34· Der ■* Umfang verlaufende Baaiaaonenteil 32 hat rechteckigen Querschnitt, wobei der Uebergangateil 34 atriohpunktiert im Umriss in Fig. 13 i«t angegeben, und lussere Abmessungen von etwa 114 Λ» χ 72 αχ sowie Innenabmeesungen von etwa 82 yu χ 48 A>» wobei die Breite dea UafangabaaiaBonenteila 32 ia Sohnitt naoh Fig« 14 etwa 16 Ai betragt· Die AkceptoroberflSohenkonsentration de· Teile· 32 betragt etwa 2.10 ' Atome/oa^. Der Cbrige Teil der Baaiaaone liegt irinerhalb dea Teiles 32, wobei ein Teil 35 des Baeis-Kollektor-Uebergangs parallel eur Fliehe 23 in einem Abstand von 0,6 μ von dieser verlauft. Die Basiseone besteht weiter aus vier ersten, hoohohaige» Teilen 36, die je ait P. angegeben aind und unter einea alitieren Teil dea Teile 30 eine· Ettitter-Basis-Uebergange liegen, und aus einem sweiten Teil 37 Bit niedrigerem speeifisehea Widerstand, der ; die ersten, hochohmigen Teile 36 umgibt, unter den lusseren Teilen der Teile 30 der Emitter-Baais-Uebergange liegt und eioh weiter bie cur Flache 23 eratreokt. Der «weite Basiasonenteil 37 ait niedrigeren spealfisohen Widerstand ist ait P₂ bezeichnet. Die Basiaaone uafaaai femer fünf weitere hoohohmige Teile 38, die reohteokig und ebenfalls mit P₁ beeeichnet aind. Die AkxeptoroberfllohenkoniemttttkiAn dia B«»ia-Bonenteils 37 betragt etwa 10²⁰ Atome/oa³, und die Ak«eptorkon«entration im Baeisaonenteil 37 in einer Tiefe von 0,35 /> unter der

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Oberfläche an den Seiten der Emitterionen, d.h. in der gleiohen Tiefe wi· der Emitter-BaBis-Uebergangsteil 30, betragt^ 2.1ܹ Atone /ob³,

«Ehrend die Akzeptorkonaentration Mn aueeeren Teil des Emitter-

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Basis-Uebergangsteils 30 mindestens 10 Atome/cm betragt. Sie

Akzeptorkonzentration im er»ten, hoohohnigen Baaiesonenteil 36 in einer Tiefe von 0,35 A> unter der Oberfl&ohe, d.h. an der Stelle des mittleren Teile des Eaitter-Baeis-UebergangeteilB 30, beträgt 6.10 Atome/cm . Die Donatoroberflfiohenkonzentration der Emitteraonen beträgt 1.10 Atome/om . Jeder erste, hoohohmige Baeiszonenteil 36, der unter dem mittleren Teil dee Teils. 30 des.Emitter-Basis-Uebergangs liegt, ißt reobfcokig und hat Abmessungen von etwa 5 /ux 32 yu. Der zweite Basiäsonenteil 37 mit niedrigerem speeifisohem Widerstand liegt unter einem aueeeren Teil dee Teils 30 jedes Emitter-BaBis-Uebergangs, der an allen Seiten des mittleren Teiles eine Lange von gerade unter 2 Ai hat· Auf der Fl&ohe 23 und auf der Oberfläche der Isoliereohiohtteile 24, 24, 25» 27 und 28 befindet sich ein interdigitalee Elektroderisystem, das aus einen kammfSrmigen Emitterkontaktnnister besteht, das in ein kammfSraiigee Basiekontaktmuster eingreift. Dae Eaittexkontaktiauster hat vier Zähne, die je aus einer 0,3 /u dicken Aluminiunschioht bestehen, die in einer rechteckigen Oeffnung von 5 /u χ 32 yu im Isolier-Bohiohtteil 28 liegt, die eine Emitterzone freilegt an der Stelle, wo diese die Oberfläche erreicht, wahrend dio Sohioht 40 sich weiter Cber die Ieoliersohiohtteil 28, 27, 25 und 24 bis κυ einer grossfllohlffen, Emitterkontaktbefeatigungsetelle 41 erstreckt. Da· BasiskontaktmuBter hat fünf Zahne, die je aus einer 0,3 yu dioken Aluminiumeohioht 43 bestehen, die in einer reohteokigen Oeffnung von

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5 λι χ 36 /U im Isoliereohicatteil 26 liegt, die den ■weiten, niederohmigen Basiseonenteil 37 an der Stelle freilegt, an der er die Oberfläche erreicht, wlhrend die Sohioht 43 «loh veiter CiMr die Isoliersohiohtteile 27, 23 und 24 bis au einer grossflaohigen Basiekontaktbefestigungestelle 44 eratreokt. Die drei inneren Basis-Kontaktzlhne sind aymaetriaoh svisohen den Emitterkontaktsinnen angeordnet und der Abstand swiaohen den Rindern der parallel verlaufenden Teile der Sohiohten 40 und 43 betrftgt etwa 5 /U. Aebnlioh liegen die beiden lueseren Basiskontaktslhne, wobei der Abstand swisohen den Bindern der parallel verlaufenden Teile der Schichten 40 und 43 etwa 5 λι beträgt. Der Halbleiterkörper hat einen nioht dargestellten groseflaohigen ohmsohen Kentakt »it der Kollektorzone-auf der von der Oberfläche 23 der epitazialen Sohioht abgekehrten Oberfläche des n⁺- leitetideh Subetrats 21, das auf eines Bodenteil eines Gehäuses angebracht ist· Zuleitungen verbinden Pfosten auf dea Oehluseboden ■it den issitter- und Basiskontaktbefestigungsstellen 41 bsw. 43, an denen sie duroh eine Hitzedruokverbindung befestigt sind«

Die Herstellung des in den Fig. 13 und 14 dargestellten Traneistors wird jetzt an Hand der Fig. 1 bis 10 beschrieben.

Es wird von einer Soheibe aus niederohnigen η -leitende« Silizium (0,01 0hm om) mit einem Durchmesser von 2,5 on ausgegangen, auf der eine 7 7" dicke η-leitende epi taxi ale Schicht mt hCheren spesifisohem Widerstand (2,0 0ha cm) angebracht ist, in der Fhoa- , phor das Donatorelement in einer nahezu gleiohmlssigen Konaentration von 2,0.10 ⁵ Atonen/om^ ist* Die Oberflache der epitaxialen Sohioht ist so vorbearbeitet, dass sie eine einwandfreie Kristallstruktur aufweist und optisoh flach ist. Weil das AusgangsMterial

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eine Scheibe mit einem Durohaeaaer von 2,5 om iet, auf der die tpitaxiale Schicht, angebracht iat, werden aehrere Traneietoren daduroh erhalten! dasa nacheinander mehrere Proaeaae durohgefChrt werden, bei deinen derartige optische Masken Verwendung finden, dasa auf der •inen Sohelbe mehrere gesonderte Tranaiatorelemente gebildet werden, die* aptter durch Unterteilung der Boheibe voneinander getrennt werden, aber daa Verfahren wird Jetat an Hand der Bildung einea einaelnen Tranaiatorelenenta auf der Soheibe beaohrieben, wobei angenommen wird, daea jeweils, wenn ein Maekierungavorgang, ein AettVorgang, ein Diffueionavorgang und augehSrige Vorginge'erwähnt werden, dieae Vorgange gleichseitig für jedes eineelne Tranaiatorelement auf dar Soheibe vor deren endgültigen Unterteilung durchgeführt.werden.

Auf der vorbearbeiteten Oberfliohe der epitaxialen Schicht ltaat man daduroh eine 0,5 ai dloke Isolierschicht 24 «ua Siliaiuaoxid aufwaohaen, daaa der SllialuakCrper (21, 22) 50 Minuten lang in einer feuchten Saueretoffatmoaphlre und dann 15 Minuten lang in einer trooknen Saueretoffataoaphlre auf 115O⁰C erhitst wird.

Eine Schicht aua eines liohteBpfindllohen Aetagrund, der •UB dee In Handel unter der Beaeiohnung KTFR (Kodak Thin PiIa Beaiat) erhaltliohtn Material besteht, wird auf die Oberfl »oh· der SHlaiUB. oxidsohioht 24 aufgebracht. Mit Hilfe einer optischen Maske wird die KTPR-Schicht derart beliohtet, daea ein Gebiet »it Auesenabnesaungen von 110 «υ χ 68 Ai und InnenabaeBSungen von 86 ai χ 52 /u gegen die auffallende Strahlung abgesohirBt ist. Der unbeliohtete Teil der ietsgrundaohioht wird adt einea Entwickler entfernt, ao dass in dieser Sohioht eine Oeffnung nit den erwShnten Abmesaungen entateht. Der unterliegende Teil der Siliaiuaoxideohioht 24* die durch die

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Oeffnung in der Aetzgrundschioht freigelegt worden ist, wird ait einer aus Flussaure und AnBoniuafluorid bestehenden Flüssigkeit geltet, bie eine entsprechende Oeffnung in der SilisiuBOxidsohioht 24 entstanden ist, die einen überfllohenteil der epitaxial«! Siliziumsohioht freilegt« Die (übrigen Teile der Aetsgrundsohioht warden dann durch Kochen in eine« Oeciech aus Wasserstoffperoxid und Schwefelsäure entfernt.

Der SilisiundcBrper wird in einen Diffusionsofen roa offenen Rohrtyp gegeben, der auf der Einlasesite einen Teil Bit vergrBssertea Dureheeeeer hat und auf der Innenseite eine aus Bortrioxid bestehend· Qlassohioht aufweist. Die Olassohioht ist als Borquelle für die Diffusion in den freigelegten Oberfllohentell wirksaa. Die Bordiffueion ist ein Zweistufenverfahren und besteht aus einer Äblagerungsetufe und einer nachfolgenden sogenannten Sin treibe stufe. Die Ablagerung erfolgt dadurch, dass das Eohr Bit seinen Inhalt zwei Stunden lang auf 9Ou⁰C erhitzt wird, wahrend trockner Stickstoff fiber das Bortrioxidglas und dann fiber den SilisiuakQrper geleitet wird. Dadurch lagert sieh Bortrioxidglas auf dem freigelegten Oberflächenteil des Sildsiuas innerhalb der Oeffnung in der Isolierschicht 24 ab. Die nachfolgende BIntreibestufe erfolgt dadurch, dass das Hohr Bit seinen Inhalt 20 Minuten lang auf 118O°C erhitzt wird, wobei trockner Sauerstoff User den KSrper geleitet wird. Duroh diesen sweietufigen Bordiffusionsvorgang ergibt sich ein aa Uafang liegender Basissonenteil 32 (Fig· 1 und 2), wobei der pn-Uebergang zwischen des Teil 32 und der n-le it enden epit axialen Sohioht 22 aus einem Teil 33» der sich parallel sur Oberfltohe 23 in eines Abstand von dieser von .etwa 2 Λΐ erstreokt, und au· eines sn-•ohliessenden Teil 34 bssteht, der in Fig. 2 durch dl· etriohpteiktiert«

Linie angegeben 1st und unter der SilicUnoxidsohioht 24 dl« Fllohe

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erreicht. Sie Oberflaohenkonaentration des Bore betragt etwa 2.10 * Atone/om. Wahrend dieses Vorganges bildet sich auf dem freigelegten Oberflachenteil dee Siliziums in der Oeffnung in der Siliziumozidsöhioht 24 ein etwa 0,15 /u dicker Isolieraohiohtteil 25, der auB einem Borsilikatglae besteht· Die Dicke des Isolierechichtteila 24 hat duroh die Ablagerung einer dünnen Borsilikatglatsschicht auch etwas zugenommen·

Der Siliziumkörper wird aus dem Diffusionsofen genommen und es wird eine neue lichtempfindliche Aetsgrundechioht aus KTFU. auf die Oberfläche aufgebracht. Diese Schioht wird mit_Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, dasε eine rechteckige Fläche von 100 zu χ 60 /u, die symmetrisch innerhalb des Aussehumfangs des durch die vorherige Oeffnung eingenommenen Gebiets liegt, gegen die auffallende Strahlung abgeschirmt wird. Der unbeliohtete Teil der Schicht wird mittels eines Entwicklere entfernt, so dass sich in der Photoätzgrundsohicht eine reohteokige Oeffnung von 100 yuxiO /u ergibt. Dann wird mit dem erwähnten Aetzmittel geätzt, wodurch eine entsprechende Oeffnung in den Teilen 24 und 25 der Isolierschicht entsteht, die einen OberflEohenteil des Siliziums mit entsprechender Auedehnung freilegt«

Der Körper wird in einen Diffusionsofen vom offenen Rohrtyp gegeben, der Ähnlich wie der zuvor beschriebene eine aus Sortrioxidglas bestehende Borquelle aufweist. Ss findet während 10 Minuten bei 90° C unter Durohleitung trocknen Stickstoffs eine Ablagerung statt. Eine Oxydation der Oberfläche und ein Eintreibevorgang werden gleichzeitig dadurch ausgeführt, dasβ »unächet I50 Minuten feuohter Sauerstoff und dann 10 Minuten trockner Sauerstoff

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bei einer Temperatur von 100⁰C Ober den Körper Ib Rohrofen geleitet wird. Durch diese Bordiffusion ergibt eioh ein hoohohaiger p-leitender Basiszonenteil 46 (Pig* 3 und 4), der mit P. beseiohnet ist» und innerhalb dee Körpers durch den zuvor gebildeten aa Uafang entlang laufenden Basiezonenteil 32 umgeben wird. Per pn-Uebergangsteil 35 zwischen dem hoohohmigen p-leitenden Basiszonenteil 46 und der nleitenden epitaxialen Schicht 22 erstreckt sich parallel zur Fliehe 23 in einer Tiefe von 0,6 ai unter ihr· Dieser pn-Uebergangsteil schließet eich an die pn-Uebergangeteile 34 und 33 an und sie bilden zusammen den Basis-Kollektor-Uebergang des Transistors. Der tiefere am Umfang verlaufende Basiszonenteil ist vorgesehen, üb eine höhere Basis-Kollektor-Uebergangsdurohbruchsspannung BV__Br. zu erhalten. Während der Diffusion wird auf dem freigelegten Oberflächenteil ein etwa 0,6^ /U dioker Isolieraohiohtteil 26 gebildet, der grSsstenteils aus Siliziumoxid besteht. Auoh die Dicke der Isoliersohichtteile 25 wid 24 nimmt etwas zu, weil sich auf ihnen eine SiliziuH-ozidschioht bildet.

Der BiliziuaikCrper wird aus den Diffusionsofen genommen und ee wird eine neue lichtempfindliche Aetzgrundsohicht aus dem im Handel unter dem Namen SHIPLEY erh&ltliohen Aetsgrund auf der Oberfliehe angebracht. Die Schicht wird mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, dass ein rechteckiges Gebiet von 100 Ai χ 60 yu, in dem sioh vier rechteckige Bezirke von je 5 /u 1 32 yu _f befinden, der auffallenden Strahlung ausgesetzt wird. Der Auseenumfang des Oebiets von 100 αχ χ 60 αχ entspricht des Uafang der bei« vorhergehenden Arbeitsgang gebildeten rechteckigen Oeffnung. Der beliohtete Teil der Schicht wird mittels eines Entwicklers entfernt,

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Ib 1

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•ο dft·· in der Aetagrundeohioht eine rechteckige Oeffnung von 10Ü λι χ 60 ,υ gebildet wird» in dem vier reohteokige Beeirke von je 5 /α χ 32 Ai aurOokbleiben. Dann wird «it de« vorerwähnten Aetsmittel geltst, so daas. im Isolieraohiohtteil 26 eine enteprechende Oeffnung entsteht, die «inen Oberfllohenteil entepreohender Ausdehnung freilegt* Der Sili»iuBk5rper wird in einen Diffusionsofen vom offenen Rohrtyp gegeben» dar eine Borquelle in For· daa vorstehend beschriebenen Bortrioxidglasaa enthllt. Es findet ein Diffuaioneproaaae statt, der aus Ablagerungsetufa, wShrend der 40 Minuten lang trockner Stickstoff bei 900°C Obergeleitet wird, und einer naohfolgenden ersten Eintrelbeatufe besteht^ vlhrend der 15 Minuten lang trockner Sauerstoff bei einer Temperatur von 105O⁰C Übergeleitet wird* Der Körper wird dann aua dam Diffuaionaofen ganoaman und in einen weiteren Diffusionsofen gegeben« dar an einaa ihd« an eine Vatcuualaitung und aa anderen Snde über Hihne an swai Flflaaigkeitabah&lter angeeohloaeen iat. Der eine Behtlter enthllt Tetralthoxjrailan (110S) und dar andere Trinethjlorthophoaphat {HO?) und beide sind auf SlBBerteaperatur» Der KBrper wird in Ofenrohr auf 75O⁰G gehalten und die YakuuBleltung aowie der Hahn*bub TlOS-Behtltar werden 60 Minuten lang geöffnet_t wobei vthrend 40 der 80 Minuten auoa der Hahn auai TMP-Behtltar ge Offne t iet. Die DftBpfe der beiden flQohtigen Flüseigkeiten werden durch die Vtrae Iq Ofenrohr serlagt und ea ailAtt aioh auf der Oberfltohe des EQryera Ober dar w8hrend dar vorhergehenden Ablegerunge- und ersten Eintreibeatufe gebildeten Sohioht aua SilisiUBoxidglae eine Schicht aua Phoephorailikatglas* Der Kftrper wird dann wieder in einen Ofen voa offenen Bohrtyp gegeben und ea wird ein sweiter Eintreibevorgang durchgeführt» bei des vlhrend ?5 Minuten bei einer Temperatur von 105O⁰C trookner

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-32- ΪΗΒ. 31.Ä5J

Sautretoff Obergeleitet wird. Dadurch enteteht ein niederohaiger ρ- , leitender Baeiezonenteil 37 ('iff* 5 und 6), der innerhalb des vorhevr gebildeten hoohohaigen p-leitenden Baaiesonenteile 46 liegt* Die Diffueionsfront der letiteren Vordiffuoioneetufe eretreokt sieh in den Körper hinein in einer Tiefe τοη 0,4 αχ von der Oberfllohe und wird in Fig. 6 durch die geetriohelten Linien 48 angegeben« Sie Borkonzentration an der Oberfllohe de· Teile 37 betrlgt etwa 10 Atoae/oa. Die Fig. 5 und 6 «eigen den Halbleiterkörper nach dieeea Bordiffusiens- und Silanvorgang. Der niederohaige Baeiezonenteil 37t ^d#r *·■ Körper innerhalb dee am Uafang entlang laufenden Baeiseonenteils 32 ein Ketzwerk bildet, wird ait Pg bezeichnet. Wlhrend dieser Bordiffusions- und Silanstufe bildet eioh ein etwa 0,35 A* dioker aus einea Phosphorsilikatglas bestehender Isoliersohiohtteil 27 auf dea freigelegten . ObexfHohenteil. Pie Dicke der zurückbleibenden Ieoliereohiohtteile 24t 25 und 26 niaat infolge des Uebersugs Bit einer Qlassohioht der erwähnten Zusaaaensetsung auch ua etwa 0,35 M mv»

Der Siliziuakörper wird aus dem Diffusionsofen geaoaaen ,und es wird auf der Oberfllohe eine neue Schioht aus dea liohteapfindliohen SHIPLET-Aetsgrund angebracht. Die Schicht wird ait Hilfe einer derartigen optisohen Maske belichtet, dass Tier parallel verlaufende rechteckige Bezirke von j« 9 αϊ χ 26 /u, deren einander zugekehrte Seiten la Abetand von 11 /u voneinander liegen und die je syaaetrieoh oberhalb eines OberflSohenteils angeordnet sind, an der Stelle, wo der hochohaige Baeiezonenteil 46 an die Oberfllohe komat, der auffallenden Strahlung ausgesetzt werden· Die belichteten Teile af Photoltegrundechioht werden alt einea Entwickler entfernt, so dass in der Photoltsgrundsohloht vier reohteokige Ocffnungen von,

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je 9 /u χ 36 zu entstehen. Es wird mit dem zuvor erwShnten Aetzmittel geÄtzt, so dass in. den Ieoliereohichtteilen 26 und 27 entsprechende Oeffnungen gebildet werden, durch die vier Oberflaohenteile mit entsprechendem Fl&cheninhalt freigelegt werden.

Der Siliziumkörper wird in einer Zone eines Diffusionerohrofens vom Zweizonentyp angeordnet, wobei die andere Zone Phoaphorpentoxid enthält, das auf einer Temperatur von 210 C gehalten wird. Der Körper wird 15 Minuten lang auf 97O⁰G gehalten, w&hrend trockner Stickstoff zunächst über das Phosphorpentöxid und dann Ober den Körper geleitet wird, !fahrend dieses Diffueionsvorganges diffundiert Phosphor in die vier freigelegten Oberflächenteile, so dass vier η-leitende Emitterzonen 2°.(Fig. 1 und 8) entstehen, wobei jeder Emitter-Basis-Uebergang einen Teil 30, der in einem Abstand von 0,35 /^{υ von} der Oberfläche 23 parallel zu dieser verlauft, und einen anschliessenden Teil 31 hat, der unter dem Isoliersohiohtteil 26 an die Oberfläche kommt. Wahrend der Phosphordiffusion wird die Diffusion des Bors im Sasiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand (P₂) an den Stellen unter den freigelegten Oberfllohenteilen gesteigert, so dass Teile der Bordtffusionsfront 48 vorgeschoben werden und der Basiseonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand selektiv weiter in den Körper vorgeschoben wird. Die Diffusionsbedingungen sind derartig, dass die Steigerung der Bordiffusion diese Zone an den Teilen unterhalb des Emitter-Baeis-Ueberganges völlig bis zum vorher gebildeten Kollektor-Baeis-Uebergangsteil 35 ausdehnt* Dadurch bilden sich ein erster hoohohmiger Basiszonenteil 3'6 («it P. bezeichnet), der unter einem' Bittleren Teil des Telia 30 eines Emitter-BasiB-Uebergange liegt,

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IO ι ^ 4 D t*

-34- PHB, 31.659

und ein diesen umgebender lusserer avelter Baalasonenteil 3? eit niedrigeren epezifisohem Wideretand (alt P« bezeichnet), der unter eines Sueaeren Toil de* Teils 30 des Bsitter-Basis-Uebergange liegt und eioh ferner unter des Ieoliereohiohtteil 26 bia zur Oberfllohe 23 erstreokt. Fünf weitere hoohohnige Basieaonenteile 38 (die auch sit F. beselohnet sind) bleiben auoh zurück.

Die Oberfl&ohenkonzentration deβ diffundierten Phoaphore betragt 1*10 Atome/om. Wlhrend der Phoephordiffuaion wird auf den Tier freigelegten Oberflächen teilen eine sehr dünne Schicht eiste Phosphorailikatglaees gebildet· Der SiliziuakSrper wird aus dem Ofen genossen und das Phoephoreilikatglas durch LSsen in verdünnter Flusslura entfernt· Der Körper wird dam wieder in einen Ofen gegeben» üb mit TetraEthoxy-Bilan (TICS) einen Silanvorgang durchxufOhren, wobei der Körper wlhrend 40 Minuten in der TlOS-AtaoaphSre auf 75O⁰C erhitzt wird. Daduroh wird eine 0,2 yu dicke Sohlest 28 aus Siliaiuaoxidglas auf den erneut freigelegten C^arflßohenteilen und auf den zurückgebliebenen Isolierschicht— teilen 24, 25 und 27 abgelagert.

Sb wird eine neue lichtempfindliche Aetzgrundaohicht aus KTFR auf die Oberfläche aufgebracht und mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet» dass vier parallel verlaufende rechteckige Bezirke von je 5 ai 1 32 /u, die je syametrisch über dem von einer Eaittereone 2$ eingenoaaenen Gebiet angeordnet sind» sowie fünf parallel verlaufende reohteokige Bezirke von je 5 /« 1 36 yu_y die sich sit den vier anderen Beairke abwechseln und sich Ober dem Gebiet erstrecken, der voa sweiten Basiszonen teil 37 alt niedrigerea spezifischen Widerstand singenoasen wird, gegen die auffallende Strahlung abgeschirmt werden* Die unbelichteten Teile der Aetagrundsohioht werden sit eines Entwickler ent-

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fernt, so da·· in dieeer Sohlest Tier Oeffnungen von je 5 yu x 32 /u und fünf Oeffnungen von je 5 « χ 36 Ai entstehen. Duroh Aetsen alt de* rprerwEhnten Aetanittel werden in den Ieoliereohiahtteilen 28 und 26 entsprechende Oeffnungen gemacht* Danach werden die übrigen TeilVTer Hiotoatsgrundaohioht beseitigt.

Auf die gan«· obere fltohe de· KBrpere wird Aluminium aufgedampft, da· eine 0,3 yu dicke 8ohioht bildet, die aloh in dan * Tier Oeffnungen von je 5 Ai χ 32 yu, in den fünf Oeffnungen von je 5 /u χ 36 Ai und Ober die Ieoliereohiohtteile 28, 27» 15 und 24 er«tr«okt. Di· Ob«rfllohe der AluainiuMohioht wird alt sin·« -. Ih Handel unter des lasen "Kopierlaok" erhlltliohen lichteapfindliohen Laok b«d«okt. Di· Laoktohioht vird Bit Hilfe einer derartigen optieohen Jfaake beliebtet, da·· «in interdigital·· Mutter, da· au· «in·· Sats au« 5 η breiter? ZlhneB, die β loh Ober die «tnror gebtldet«n Oeffnungen von j· 5 /u 1 32 /u eratreoken, und aua «Ines weiteren 8at« au· $ μ breiten Zlhnen beeteht, die eioh Ober die vorher gebildeten Oeffnungen von je 5 A¹ x 3^ Ai erstreoken, gegen die auffallende Strahlung abgesohirat werden. Die belichteten Teile der LaokfeOhioht werden dann mittel· einer eohwaohen Kaliumhydroxidlöeung •ntwlokelt. Die nioht duroh die Laokeohioht geeohCtsten Teile der Aluainiuaeohioht werden dann in OrthophosphoMlure gelSat, wodurch aloh «in interdigital·· Elektrodeneueter ergibt, wie ·· in den rig. 13 und 14 dargestellt ist, da· «inen ohmeohen !Bittürkontakt, der au· einer AlUBinixuwohioht 40 alt vier Zahnen, die in einer Bait te r- koataktbefeatigungaetelle 4I auf dem Ieolieraohiohttell 24 enden, »und einen ohuohen Bäaiakontakt, der aus einer AluBiniuaachioht 43 ■it fünf Sinnen beeteht, die in einer Baeiekontaktbefestigungaetelle

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-36- ΓβΒ. 31.«51

auf tea Isoliersohiohtteil 24 «nden umfasst, Se» Qtrige Tell des Lack· \ wird in Aseton gelöst» j

Die SilisiUBSoheifie wird dann in «in· Yielsahl gesonderter * Transietorelemente unterteilt« Da« n⁺-leitende Substrat wird auf f

einem Bodenteil «in·· Oehlusee angebracht. Duroh Hiteedruokverbindungen werden Drkhte an den Befestigungsstellen 41 und 44 befestigt» wahrend die anderen Enden der Drahte «it Pfosten am Üefang dee Qehlusebodens verbunden sind* Der Transietor wird dann dadurch einge- ' ·.. kapselt, das· ein haubenfBreiger Oehtueeteil luftdioht Ober den Bodenteil gestülpt wird»

Fig. 11 ist ein· Draufsicht auf die Oberfliehe eines Teil· des Halbleiterkörper eines Mehremitter-npn-SiliiiUBplanartransistor· genäse der Erfindung, der eine Abänderung der Ausführungefor« nach deh Fig» 13 und 14 ist, wobei entsprechende Teile Bit den gleichen Bezugesiffern bessiohnst Bind« Bei dieses Transistor b*trfgt der Flächeninhalt des inneren Baeensonenteile etwa das Dreifache desjenigen des inneren Basiszonenteils des vorstehend beschriebenen Transistor, und dieser Teil liegt innerhalb eines tief diffundierten sich am Umfang erstreckenden p-leitenden Teils, wobei der Teil 34 des Kollektox—Baeis-Uebergangee, der gestrichelt dargestellt ist, an der Oberfläche unter dem Xeoliersohiohtteil 24 erfindet. Die ineinander eingreifenden Emitter- und Basiskontakte bestehen aus drei Einheiten, deren jede etwa gleich groes ist wie das Kontaktmuster des vorstehend beschriebenen Transistors. Jede Einheit weist einen grossfHeiligen Eniitterköntaktierungeteil 41 und einen grossflaohigen Basiskontaktierungstell 44 auf, wobei it: dieser Auoführungsfors die BasiskontaktzShne eSmtlich geireineam mit den drei Teilen 44 verbunden sind.

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Sie Herstellung dieses Transistors entspricht derjenigen des vorstehend beschriebenen Transistors» wobei geeignet grSssere Masken HSr die photolithographisohen Verfahren benutzt werden·

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Claims (1)

1. PATSgTAKSFHUBCHBi

   1» Transistor, der au· einem Halbleiterkörper od«r ·1η«Α fail

   ein·· Halbleiterkörper· besteht» der im wesentlichen rm et»·* tungatyp let und In dem eine Kollektoraone rom «Inas liegt, wobei ein· diffundiert« !emitterzone Tom «inen •loh von einer nahezu ebenen Flieh· d·· Körper· oder Körperteil· -her erstreckt und innerhalb d·· Körper· oder Körperteil·· duroh «In· diffundierte Basiszone vom entgegengesetzten Leitungatjp umg*»#n wird» wahrend der Emitter-Baaia-Uebergang au· einem ersten Teil, der nah·zu parallel zur einen Oberflach· liegt, und einem aneohli«ssenden zweiten Teil» der eich bis zur einen Oberfläche erstreokt, besteht, dadurch gekennzeichnet, daes ein erster, hochohmiger Teil dar Basiszone unter einem mittleren Teil des erwähnten ersten Teil« dee Emitter-Basie-r Uebergangs liegt, und dass ein aneohlieesender ausserer zweiter

   Basiszonente11 mit niedrigerem spezifischem Widerstand unter einem ansohliessenden lusseren Teil de· erwähnten ersten Τ·11· de· Emitter-BaaIs-Uebergangs liegt und eioh weiter bis sur einen OberfHöh· erstreckt, wobei auf der einen OberfHohe eine haftend· sohfitsende isolierende Schicht vorgesehen ist, und in Oeffnungen in der isoll·- MDBin Sohioht ohmsohe Kontakt· mit der Emitterzone und mit dem zweiten Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischen Widerstand an '.

   den Stellen, angebracht sind, wo dies· Zonen sich bis sur einen < Oberfläche eratreoken. .

   2* Tranaistor nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, das· :

   3 der tussere zweit· Basiszonentell mit niedrigerem epezifizohem Wider* i

   stand, der unter dem erwähnten ersten Teil des Emitter-Baeie-UebergangaHflt«den ersten, hoohohmigen Baaiszonenteil, der unter d«m

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   16H264 .

   · 31.659

   erwähnten ersten Teil des Smitter-Beaie-tteberganffe liegt» umgibt- . |# Transistor nach Ansprwete 1 ©der 2» dadurch gekennaeiohnet,

   data Air Baaia-lCollektor-pn-uebergant unter dar saftenden achCtaenden XsoUertehioht an dar einen Oberflioha «ttndet.

   4» <·** Translator nach Anspruch 2 oder 3₉ dadurch fekerniaeiohnet, AMi innerhalb dea Haibleiterkerpere oder Kßrperteil* unter dea er- «rtnnten eraten Teil daa EBitter-Baale-üebereanga die Orenae swiaohen ' dea erateni hoohohalgen Baalesonentell vnd den umgebenden tuaaeren aval ten. Baaiaaonen teil eit niedrigere» «pecifiachem Videratand naheau reohteokig iet und die darQberlieeende Baitteraone eine naheau reohteoklge Fltohe hat·

   5· Transistor naoh Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet;

   daas innerhalb dea HalbleiterkBrpers oder Körperteile unter den enrihnten ersten Teil des Biitter-Basis-tJabergangs die Qrenae awisehen dem eraten_f hoc&ohalg@n Bealstonenteil und dem umgebenden tueseren sVeiten Teil mit niedrigerem spesifteä·· Videratand nahezu krelefSrmig 1st und die Üarttberllegende !kitteraone eine naheau kreiefBrmige Pl&che hat·

   6. Transistor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d&ae der Transietor eine Anzahl von gesonderten Emitterzonen in Halbleiterkörper oder «XSrperteil enthalt, vobei ^eder Ercitter—Basio-Uebergang einen nahezu parallel su oir.er Oberflloh© verlaufenäen ersten Teil und einen anschliese©Kdor.| sioh bie zur sine» Cberfliohg erstreckenden zt>eit®n Teil hat und dio 3&e!ezoi*e aus, jgli:©s· ©ritsprsohsnd^n Änaahl von ersten, r. iöil©3t/«nd atis«ii.ejn aweiten. Tall salt fciedrigeraia spe-1iiäa_:2?atanä. besteht», weifeci die. ersten* _he&hxfati&g®n Teile je

   0 018 2 2 / 0 S 81 - ... . B^AD

   -40- PO. 31·*3> ;

   \ eine» «ittleren Tell dea erwähnten ere ten Villa «Im· »Bitter-

   Baaia-Uaberganga liegen und der »weite Tail ait niedrigere« epeaifl·. aohea Wideretand, da? aioh an dia eratan, hoohohaigen Taila anaohlieeet, unter dan aaeoklieaaenden lueaeran Teil daa erwähnten aratan Taila jedes Smitter-»|l««i3~U$berga»gB liegt und aioh vaitar bia «ur einen OherflSohe arsts-eokte

   7« ' Translator naoh Anspruch 6, dadurch, gekennaeiohnet, daaa er mehrere nahesu parallel aueinander verlauf ende Beitteraonen enthllt, die je eine naheeu rechteckige Fl&ohe haben, wobei ohaaohe Kontakte mit den Saitteraonen und mit den aveiten_f niederohaifen Basiezonenteil an den Stellen, wo dieae Zonen biw. dieaer Zonenteil eich tür einen Oberfllohe eratreolcen, aus eine« interdigitalen Ilektrodeneyetem bestehen, bei des Mehrere eiteinander verbundene ohaaohe Kohtaktanattee alt den geeondarten Beitteraonen in »ehrere aiteinander verbundene ohneohe Kontektanattse alt dea eweiten, niederohaifen BasisBonenteil_f der awiaohen dea Enittersonen an den Stellen, wo diese sieh bla sur Oberfliaaa>i erstrecken liegt, eingreifen· 8. Translator naoh Jneprueh 6, dadurch gekennaeiohnet, daaa ar Mehrere gesonderte Enitteraonen alt Je naheau kreiafBraiger Tllobe enthllt, wobei ein geneinaaaar ohaacher Kontakt alt den Bfcitteraonen aus einer Metallaohioht beateht, dia in Oeffnungen in der leolier-

   aohioht liegt, welche die Saitteraonen an dan Stellen freilegen, wo diese aioh bia aur ei&e* Oberfllohe erstrecken, und die awiaohen daa benachbarten Esitterzonen fiber dar Zsolieraohioht liegt· 9* Tranaiator naoh einea oder Mehreren dar vorataheaden Λα-

   aprttohe₍ daduroh geketinaeiohnet, da«a dar aweite Saaisaonenteil alt

   niedrigere« apaalfiaohaa Wideretand, der unter dea tuaaeran Tail tea _;

   009822/0558 original inspected'

   Ϊ6Η264^:

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   Beitter-Basis-Uebargang· liegt, «ieh völlig bie sub unterliegenden Teil des Basia-Kollektor-Uebergangs «ratreakt.

   10. Traneiator nach einem oder aehrasresa der Äneprüohe 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiszone ©inen tiefdiffundierten Umfangeteil vom entgegengesetzten Leitungstyp anthllt, wobsi d«r Teil des Kollektor~Baeis~»Uebergangs'SWisQtai diese® Uafangsteil und der Kollektorsone, der nghezu parallel zur einen öler-flSoae verlauf t, in einem Abstand von dor einen Ob©rflEoha liegt, der gs^ssor ist als der Abstand des übrigen Teils des Kollektor-Basis-Uebergangs zwisohen den Basiszonenteilen innerhalb des erwähnten Umgangsteils und der Kollektorzone von der Oberflache.

   11. Traneiator nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daaa der Halbleiterkörper oder -

   "körperteil aus Silicium besteht. ~

   12. Transistor nach Anspruoh 11, daduroh gekennseiohnet, dass die Isolierschicht aus siliaiumoxyd besteht, 13? Transistor nach Anspruoh 11 oder 12, daduroh gekennieiohnet, dass der zweite Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstandunter einem tusseren Teil des erwähnten ersten Teils des Eeitter-Baeis-Uebergangs liegt* welcher lussere Teil hCohstene 2 Mikron lang ist« 14* Transistor nach Anspruch 13» daduroh gekennzeichnet, da·· der ohmaohe Kontakt mit der Emitterzone in einer Oeffnung igt der Isolierschicht liegt, deren kleinste Querabmessung höchstens 4 Mikron betragt und dessen Plloheninhalt kleiner ist als dir eine Oeffnung, die suvor in der Isolierschicht gemacht worden ist, um einen Oberflachen teil freizulegen,' in den die Enitterdiffueion itattfindet.

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   15. Transistor naoh Anspruoh 7 «ad Anspruoh 15» daduroh gekennseiohnet, das« auf der einen Fitehe der Abstand svisohen den benaekharten Enden einer Emitterzone und eines Baaiskontaktansatses hüehstene 3 Ml&sen betritt»

   16. Transistor naoh einen oder Mehreren der Ansprttahe 10 b,is 15» daduroh gekennzeichnet, dass der Abstand swisohen der einen Oberflaohs und dem Teil des Baeia-Koliektor-Uebergange, der unter den Bsitter-Basie-Uebergang bsw. den S«itter-Baeie-UebergSnfl^»n liegt, kleiner al· 1 /u ist.

   17. Transistor nach eines oder mehreren der AnsprOehe 10 bis 16, daduroh gekennzelohnet, dass er eine pnp-Struktur aufveist, wobei der erste, hoohohaige Basiesonenteil an der Stelle des Mittleren Teils dee erwähnten ersten Teile des Enitter-Baeie-Uebergange eine diffundierte Akzeptorkonsentration τοη hSohstenB 10 · Atoeen/ou hat und der sweite, niederohnige Basiesonenteil an der Stelle des angrenzenden ausseren Teile des erwähnten ersten Teil· de· Bsdtter-

   Basis-Oebergan^s eine diffundierte Akaeptorkonaentration von »indes-

   18 1

   tens IO Atomen/θα·³ hat·

   1θ· Traneistor naoh den Figuren 1 bis 4· 19· Transistor naoh den Figuren 5 bis 14.

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   t S'