DE1614264B2

DE1614264B2 - Transistor

Info

Publication number: DE1614264B2
Application number: DE1967N0030940
Authority: DE
Inventors: Jack Stewart Watford Hertfordshire Lamming (Grossbritannien)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-07-25
Filing date: 1967-07-21
Publication date: 1976-07-22
Also published as: ES343343A1; CH469361A; US3500143A; SE317450B; AT278902B; GB1153497A; DE1614264A1; NL6710041A; BE701770A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transistor mit einem Halbleiterkörper von im wesentlichen einem Leitungstyp, in dem die Kollektorzone von diesem einen ersten Leitungstyp liegt und der eine diffundierte Emitterzone von dem ersten Leitungstyp enthält, die sich von einer nahezu ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers aus in dem Halbleiterkörper erstreckt und innerhalb des Halbleiterkörpers durch eine diffundierte Basiszone von dem zweiten, dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten Leitungstyp umgeben ist, wobei der Emitter-Basis-Übergang aus einem ersten Teil der nahezu parallel zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers liegt, und einem anschließenden zweiten Teil, der sich bis zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt, besteht, und auf der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers eine haftende, schützende Isolierschicht vorgesehen ist, sowie ohmsche Kontaktelektroden, die an der Emitter- und an der Basiszone in Öffnungen in der Isolierschicht an den Stellen angebracht sind, an denen diese Zonen sich zu der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstrecken.

Derartige Transistoren sind aus der Zeitschrift »Scientia Electrica« Bd. 20 (1964), Nr. 4, S. 97 bis 122, bekannt.

Eine bekannte Ausführungsform eines Transistors der genannten Art, bei der sich auch der Kollektor-Basis-Übergang unter der Isolierschicht bis zu der ebenen Oberfläche erstreckt, wird im allgemeinen als Planartransistor bezeichnet.

Bei der Herstellung eines Planartransistors wird im allgemeinen auf einer ebenen Oberfläche eines Halbleiterkörpers vom einen, ersten Leitungstyp eine haftende, schützende Isolierschicht gebildet, wonach ein den entgegengesetzten zweiten Leitungstyp bestimmender Dotierungsstoff, für den die Isolierschicht undurchlässig ist, zur Bildung einer Basiszone vom entgegengesetzten Leitungstyp in einen ersten Oberflächenteil des Halbleiterkörpers, der durch eine erste in der Isolierschicht angebrachte öffnung freigelegt worden ist, eindiffundiert wird, und dann ein den ersten Leitungstyp bestimmender Dotierungsstoff, für den die Isolierschicht undurchlässig ist, zur Bildung einer Emitterzone vom ersten Leitungstyp, die völlig innerhalb der Basiszone liegt, in einen zweiten Oberflächenteil, der durch eine zweite in der Isolierschicht angebrachte öffnung freigelegt worden ist und völlig innerhalb des ersten, zuvor durch die erste Öffnung freigelegten Oberflächenteils liegt, eindiffundiert wird, wonach in der Isolierschicht weitere Öffnungen angebracht werden, um wenigstens die Emitter- und Basiszonen an den Stellen freizulegen, an denen sie sich bis zur ebenen Oberfläche erstrecken, während schließlich ohmsches Kontaktmaterial in diesen weiteren Öffnungen abgelagert wird. Im allgemeinen wird während und/oder nach jedem Diffusionsvorgang eine neue Isolierschicht in der betreffenden Öffnung erzeugt, die sich jeweils an die anfangs vorhandene Isolierschicht anschließt.

Die Anbringung von Öffnungen in der Isolierschicht erfolgt mittels eines photolithographischen Verfahrens, d. h. durch Benutzung lichtempfindlicher Ätzschicht und Anwendung von Maskierungs- und Ätzverfahren zur selektiven Beseitigung von Teilen einer lichtempfindlichen Ätzschicht auf der Oberfläche der Isolierschicht, wonach mit Hilfe geeigneter Ätzflüssigkeiten entsprechende Teile der Isolierschicht selektiv entfernt werden.

Es besteht häufig der Wunsch, Transistoren mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen herzustellen, um ein gutes Hochfrequenzverhalten zu erreichen. Eine der wichtigsten Einschränkungen bei der Verkleinerung der Transistorabmessungen auf das gewünschte, bestmöglichste Maß wird durch die Brauchbarkeit der photolithographischen Verfahren gesetzt. Die Abmessungen einer reproduzierbar in der Isolierschicht herstellbaren Öffnung haben untere Grenzen. Weiter erfordert jede Stufe des photolithographischen Verfahrens, daß die Maß- und die Positionstoleranzen des entsprechenden Maskierungsvorgangs in äußerst engen Grenzen gehalten werden.

Beim Betrieb eines Transistors mit einem Basisstrom in Vorwärtsrichtung Ib, der größer als Null ist, tritt ein Querspannungsabfall über der Basiszone auf, der von dem Basisstrom bedingt ist.Wenn angenommen wird, daß die äußere Emitter-Basis-Spannung gleichmäßig an den gesamten Emitter-Basis-Übergang gelegt wird, so hat der Querspannungsabfall zur Folge, daß die Spannungsdifferenz an demjenigen Teil des Emitter-Basis-Überganges, der am weitesten vom Basiselektrodenkontakt entfernt ist, herabgesetzt wird. Dieser Teil des Emitter-Basis-Überganges liegt bei einem Planartransistor in der Mitte desjenigen Teils des Emitter-Basis-Überganges, der parallel zur ebenen Oberfläche verläuft. Mit zunehmendem Basisstrom tritt eine Zusammendrängung des Stromes zu dem Basiselektrodenkontakt nächstliegenden Teil des Emitter-Basis-Überganges auf. Der Stromzusammendrängungseffekt hängt unter anderem vom spezifischen Widerstand der Basiszone ab, weil bei einer Basiszone mit höherem spezifischem Widerstand für einen gegebenen Strom ein höherer Querspannungsabfall auftritt.

Bei Planar-Leistungstransistoren ist der Stromzusammendrängungseffekt eine wichtige Größe. Um die gewünschten Eigenschaften solcher Leistungstransistoren zu erhalten, muß infolge des Zusammendrängungseffektes die Emitterzone ein großes Verhältnis von Umfang und zu Flächeninhalt aufweisen. Eine Möglichkeit, eine hohes Umfang-Flächeninhalt-Verhältnis für die Emitterzone zu erhalten, besteht darin, daß die

Emitterzone kammartig ausgebildet wird mit einer Kontaktelektrodenanordnung für die Basis- und die Emitterkontaktelektrode, bei dem die Kontaktelektroden ansatz- d. h. fingerförmig ausgebildet sind und ineinander eingreifen. Eine solche Elektrodenanordnung wird im folgenden als »interdigital« bezeichnet. Eine andere interdigitale Elektrodenanordnung liegt vor, wenn die Emitterzone aus vielen parallel verlaufenden einzelnen Emitterteilzonen mit z. B. rechteckigem Grundriß besteht und diese durch ansatzförmige ohmsche Emitterkontaktelektrodenteile miteinander verbunden sind, die in ansatzförmige ohmsche Basiskontaktelektrodenteile eingreifen. Eine dritte Möglichkeit (s. »Scientia Electrica« Bd. 10 (1964) Nr. 4, S. 97 bis 122, insbesondere S. 112) zum Erhalten eines hohen Umfang-Flächeninhalt-Verhältnisses ist, eine Vielzahl sehr kleiner dicht nebeneinander liegender Emitterteilzonen mit z. B. kreisförmigem oder rechteckigem Grundriß zu bilden, die durch eine Metallschicht miteinander verbunden werden, die sich in die in der Isolierschicht angebrachte öffnungen hinein erstreckt, welche die Emitterzonen an den Stellen freilegen, wo diese sich bis zur Oberfläche erstrecken, und die zwischen benachbarten Emitterteilzonen auf der Isolierschicht liegt.

Für den Hochfrequenzbetrieb eines Transistors ist es notwendig, daß die Signalverzögerungszeit zwischen Emitter und Kollektor, die mit r_ec bezeichnet wird, gering ist, weil

2:*

ist, wobei /y die Frequenz ist, bei der die Stromverstärkung in Emitterschaltung gleich eins ist. Um einen kleinen Wert von r_ec zu erzielen, muß die Basisbreite sehr klein sein, z. B. wenige Zehntel μπι betragen. Im allgemeinen macht es diese Bedingung erforderlich, eine wenig tiefe Emitter- und Basisdiffusion anzuwenden. Wie vorstehend erläutert wurde, muß die Emitterzone den erforderlichen Umfang haben, während sein Flächeninhalt möglichst klein ist. Ferner muß dieser Flächeninhalt der Emitterzone innerhalb einer Basiszone mit möglichst geringer Ausdehnung liegen, um die PN-Übergangskapazitäten des Emitters und Kollektors klein zu halten, weil r_ec auch von diesen Parametern abhängt. Eine Bauart, die diese allgemeinen Anforderungen erfüllt, ist bei einem Transistor mit mehreren Emitterteilzonen erzielbar, der kammartig ineinander greifende Emitter- und Basiskontaktelektroden mit sehr schmalen Kontaktansätzen aufweist. Eine verallgemeinerte Gütezahl für einen solchen Transistor ist

J max ""

GHz,

wobei fmax die Frequenz ist, bei der die Leitungsverstärkung in Emitterschaltung gleich eins (der Höchstwert der Schwingungsfrequenz) ist, S die in μηι ausgedrückte Breite der Emitterzone und f der gleichfalls in μπι ausgedrückte Abstand zwischen den parallel verlaufenden Rändern einer Emitterzone und eines benachbarten ansatzförmigen Basiskontaktelektrodenteils. Wie man sieht, beschränken sowohl die Emitterbreite S als der Abstand t zwischen dem Basiskontakt und der Emitterzone das Hochfrequenzverhalten, und aus der Formel geht hervor, daß für Transistoren mit hohen Grenzfrequenzen diese beiden Werte möglichst klein sein müssen. Die wichtigere dieser beiden beschränkenden Abmessungen ist f, weil S im Nenner des Bruchs durch zwei geteilt wird.

Bei der erwähnten Emitter- und Basisdiffusion geringer Tiefe treten Schwierigkeiten bei der Bildung eines ansatzförmigen Emitterkontaktelektrodenteils mit möglichst geringer Breite auf. Es ist nämlich nicht immer möglich, die Emitterkontaktelektrode in einer

ίο öffnung in der Isolierschicht anzubringen, die hinsichtlich ihrer Abmessungen und Lage einer zuvor in der Isolierschicht gemachten öffnung entspricht, durch die die Emitterdiffusion stattgefunden hat. Die Ablagerung eines ohmschen Kontaktmaterials in einer solchen öffnung kann dem Kurzschluß des Emitter-Basis-Übergangs herbeiführen, weil dieser sich an der Oberfläche in unmittelbarer Nähe der öffnung befindet und bei einem Transistor, bei dem die Tiefe des Emitter-Basis-Überganges unter der Oberfläche sehr gering ist, z. B. 0,4 μπι oder sogar weniger beträgt. Die erwähnten Beschränkungen der photolitographischen Verfahren beschränken somit die erreichbare Breite einer Emitterzone, weil solche Verfahren benutzt werden müssen, um in der Isolierschicht eine Öffnung mit geringerer Breite, d. h.

mit der kleinstmöglichen reproduzierbaren Breite, für die Emitterkontaktelektrode zu bilden. Deshalb muß die Emitterbreite notwendigerweise größer als die mit solchen Verfahren erzielbare kleinstmögliche reproduzierbare Breite sein. Bisher war es sehr schwierig, reproduzierbare öffnungen mit einer Breite von weniger als 4 μίτι in der Isolierschicht zu erhalten, so daß die Emitterbreite mindestens 6 μπι betragen mußte. Diese durch die photolitographischen Verfahren auferlegten Beschränkungen setzen auch dem Abstand zwischen der Emitter- und der Basiskontaktelektrode eine untere Grenze.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die erläuterten Beschränkungen bei der Herstellung eines Transistors mit geringen Abmessungen möglichst zu beseitigen und so Transistoren insbesondere mit guten Hochfrequenzeigenschaften zu erhalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Transistor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst; daß ein erster, hochohmiger Basiszonenteil unter einem mittleren Teil des ersten Teils des Emitter-Basis-Überganges liegt, und daß ein anschließender äußerer, zweiter Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand unter einem anschließenden äußeren Teil des ersten Teils des Emitter-Basis-Überganges liegt und sich weiter bis zur einen ebenen Oberfläche erstreckt, und daß die Basiskontaktelektrode an dem zweiten Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand angebracht ist.

Bei einem solchen Transistor fördert das Vorhandensein des ersten hochohmigen Basiszonenteils den Stromzusammendrängungseffekt, weil mit zunehmendem Basisstrom die Injektion von dem mittleren Teil des ersten Teils des Emitter-Basis-Übergangs weggedrängt wird und der Basisstrom bei niedrigeren Stromstärken zum äußeren Teil des ersten Teils des Emitter-Basis-Übergangs hin mehr zusammengedrängt wird, als das bei einem Transistor der Fall sein würde, bei dem eine Basiszone mit gleichmäßiger Verteilung des spezifischen Widerstandes unter dem ersten Teil des Emitter-Basis-Überganges liegt. Die wirksame Emitter-Basis-Übergangsfläche wird somit durch die Länge des äußeren Teils des ersten Teils des Emitter-Basis-Übergangs bestimmt, unter dem der äußere, zweite

Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischen Widerstand liegt. Es ist möglich, einen Transistor herzustellen, bei dem diese Länge sehr gering ist, z. B. weniger als 2 ,um beträgt, und bei einem erfindungsgemäßen Transistor mit einer interdigitalen Elektrodenanordnung kann die Abmessung t der oben gegebenen Formel wirkungsvoll verringert werden, während dennoch die bekannten photolithographischen Verfahren Anwendung finden können. Außerdem kann bei einem erfindungsgemäßen Transistor die Abmessung S verringert werden, wodurch die Grenzfrequenz entsprechend erhöht wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Transistors nach der Erfindung umgibt der äußere zweite Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand den ersten hochohmigen Basiszonenteil.

Bei einem Transistor nach der Erfindung kann der Transistor-Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp auch Teil einer Halbleiterschicht oder eines Halbleiterkörpers sein, der außer dem Bereich des ersten Leitungstyps auch Bereiche des zweiten Leitungstyps enthält.

Ein erfindungsgemäßer Transistor kann ein Planar-

) transistor sein, bei dem der Basis-Kollektor-Übergang unter der haftenden, schützenden Isolierschicht an der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers mündet.

Der Transistor nach der Erfindung kann aber auch ein Mesatransistor sein, bei dem der Basis-Kollektor-Übergang im wesentlichen parallel zur einen ebenen Oberfläche verläuft, und die Ausdehnung dieses PN-Überganges z. B. nach der Basis- und der Emitterdiffusion durch Ätzen bestimmt wird.

Bei einem Transistor dieser bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb des Halbleiterkörpers unterhalb des ersten Teils des Emitter-Basis-Übergangs die Grenze zwischen dem ersten hochohmigen Basiszonenteil und dem umgebenden äußeren zweiten Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand nahezu rechteckig und die darüberliegende Emitterzone hat einen nahezu rechteckigen Grundriß.

Ein erfindungsgemäßer Transistor kann auch ein Mehremittertransistor, z. B. ein Mehremitter-Planartransistor, sein, bei dem die Emitterzone aus einer Anzahl gesonderter Emitterteilzonen im Halbleiterkörj per besteht, wobei jeder der Emitter-Basis-Übergänge einen ersten Teil, der im nahezu parallel zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers verläuft, und einen anschließenden zweiten Teil, der sich bis zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt, aufweist, und die Basiszone aus einer entsprechenden Zahl von ersten, hochohmigen Basiszonenteilen und aus einem zweiten Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand besteht, wobei die ersten, hochohmigen Basiszonenteile je unter einem mittleren Teil des ersten Teils eines Emitter-Basis-Übergangs liegen, und der zweite Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der sich an die ersten, hochohmigen Teile anschließt, unter dem anschließenden äußeren Teil des ersten Teils jedes Emitter-Basis-Übergangs liegt und sich weiter bis zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt.

Ein solcher Mehremittertransistor kann mehrere zueinander nahezu parallel verlaufende Emitterteilzonen enthalten, die je einen nahezu rechteckigen Grundriß haben, wobei die ohmschen Kontaktelektroden mit den Emitterteilzonen und mit dem zweiten, niederohmigen Basiszonenteil an den Stellen, wo diese Emitterteilzonen bzw. dieser Basiszonenteil sich bis zu einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstrekken, eine — sogenannte interdigitale — Elektrodenanordnung bilden, bei der mehrere miteinander verbundene, ansatzförmige ohmsche Kontaktelektrodenteile an den gesonderten Emitterteilzonen in mehrere miteinander verbundene ansatzförmige ohmsche Kontaktelektrodenteile an den Stellen des zweiten niederohmigen Basiszonenteils zwischen den Emitterteilzonen, wo dieser zweite Basiszonenteil sich bis zur ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt, eingreifen.

ίο Bei einem erfindungsgemäßen Transistor kann sich der zweite Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der unter dem äußeren Teil des ersten Teils des Emitter-Basis-Überganges liegt, völlig bis zum darunterliegenden Teil des Basis-Kollektor-Überganges erstrecken.

Die Basiszone kann einen tiefdiffundierten Umfangsteil aufweisen, wobei der Teil des Kollektor-Basis-Überganges zwischen diesem Umfangsteil und der Kollektorzone, der nahezu parallel zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers verläuft, in einem Abstand von dieser Oberfläche liegt, der größer ist als der Abstand des übrigen Teils des Kollektor-Basis-Überganges zwischen den Basiszonenteilen innerhalb des erwähnten Umfangsteils und der Kollektorzone von dieser Oberfläche.

Der Halbleiterkörper kann aus Silizium bestehen und der zweite Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand kann unter einem äußeren, höchstens 2 μηη langen Teil des erwähnten ersten Teils des Emitter-Basis-Überganges liegen. Die ohmsche Kontaktelektrode an der Emitterzone kann in einer Öffnung in der Isolierschicht angebracht sein, deren kleinste Querabmessung höchstens 4 μίτι beträgt und deren Flächeninhalt kleiner ist als der einer Öffnung, die zuvor in der Isolierschicht gemacht worden ist, um einen Oberflächenteil freizulegen, in den die Emitterdiffusion erfolgt ist. Bei einem solchen Transistor mit einer interdigitalen Elektrodenanordnung muß auf der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers der Abstand zwischen den benachbarten Rändern einer Emitterteilzone und eines ansatzförmigen Basiskontaktelektrodenteils an der Basiszone höchstens 3 μηη betragen.

Der Abstand zwischen der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers und dem Teil des Basis-Kollektor-Überganges, der unter dem Emitter-Basis-Übergang bzw. den Emitter-Basis-Übergängen liegt, ist kleiner als 1 μΐη.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Siliziumtransistors nach der Erfindung mit einer Zonenfolge hat der erste, hochohmige Basiszonenteil an der Stelle des mittleren Teiles des ersten Teils des Emitter-Basis-Überganges eine diffundierte Akzeptorkonzentration von höchstens 10¹⁷ Atomen/cm³, während der zweite, niederohmige Basiszonenteil an der Stelle des anschließenden äußeren Teils des ersten Teils des Emitter-Basis-Überganges eine diffundierte Akzeptorkonzentration von mindestens 10¹⁸ Atomen/cm³ hat.

Ausführungsbeispiele des Transistors nach der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 4 Schnitte durch einen Halbleiterkörper, der Teil einer Halbleiterschicht ist, während aufeinanderfolgenden Stufen der Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines Siliziumplanartransistors nach der Erfindung; die Schnitte sind völlig schematisch gezeichnet,

Fig.5 bis 14 die Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines NPN-Siliziumplanartransistors nach der

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Erfindung mit einer interdigitalen Elektrodenanordnung, wobei die F i g. 5 und 6, 7 und 8,9 und 10 sowie 11 und 12 jeweils einen gerade unterhalb der Oberfläche geführten waagerechten Schnitt bzw. einen senkrechten Schnitt durch den Halbleiterkörper, der Teil einer Halbleiterschicht ist, während aufeinanderfolgenden Stufen der Herstellung des Transistors darstellen,

Fig. 13 und 14 eine Draufsicht auf bzw. einen senkrechten Schnitt durch den Halbleiterkörper, der Teil einer Halbleiterschicht ist, während einer späteren Stufe der Herstellung des Transistors,

Fig. 16 und 17 Ersatzschaltbilder des Transistors nach F i g. 4 zur Erläuterung der. Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Transistors.

Zunächst werden der in F i g. 4 dargestellte Transistor sowie an Hand der F i g. 1 bis 4 des Herstellungsverfahrens beschrieben, wonach der in den Fig. 13 und 14 dargestellte Transistor zusammen mit einer detaillierten Beschreibung einer Herstellung anhand der F i g. 5 bis 14 erläutert wird.

Der in F i g. 4 dargestellte Transistor besteht aus einem η-leitenden Siliziumkörper 1, in dem die Kollektorzone liegt, und der eine ebene Oberfläche 2 hat, auf der eine Isolierschicht 3,4,5 angebracht ist. Eine η-leitende Emitterzone 6 erstreckt sich in den Siliziumkörper hinein von der Oberfläche 2 her und ist innerhalb des Halbleiterkörpers 1 von einer p-leitenden Basiszone umgeben. Der Emitter-Basis-Übergang hat einen ersten Teil 7, der nahezu parallel zur Oberfläche 2 verläuft, und einen anschließenden zweiten Teil 8, der sich unter dem Teil 4 der Isolierschicht 3, 4, 5 bis zur einen Oberfläche 2 erstreckt. Die Basiszone besteht aus einem ersten, hochohmigen Teil 9, der mit P\ bezeichnet ist und unter einem mittleren Teil des Teiles 7 des Emitter-Basis-Überganges liegt, und aus einem anschließenden äußeren zweiten Teil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der mit P₂ bezeichnet ist, unter einem äußeren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Überganges liegt und sich weiter bis zur Oberfläche 2 erstreckt. Die Basiszone hat einen weiteren hochohmigen Teil 11, der ebenfalls mit P\ bezeichnet ist. Die gestrichelte Linie innerhalb der Basiszone gibt die Lage der Diffusionsfront eines Akzeptorelements an, das in den Halbleiterkörper 1 eindiffundiert worden ist, um den zweiten, niederohmigen Basiszonenteil Pi zu bilden, was nachstehend an Hand der Herstellung des Transistors eingehender beschrieben wird.

Die gestrichelte Linie an der Stelle unter dem Teil 7 des Emitter-Basis-Überganges stellt die Grenze zwischen dem ersten, hochohmigen Basiszonenteil 9 und dem zweiten ßasiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand dar. Ein Kollektor-Basis-Übergang 12 erstreckt sich unter dem Teil 3 der Isolierschicht bis zur Oberfläche 2. In einer Öffnung im Teil 5 der Isolierschicht befindet sich eine aus einer Metallschicht bestehende ohmsche Emitterkontaktelektrode 13 und in einer öffnung im Teil 4 der Isolierschicht eine aus einer Metallschicht bestehende ohmsche Basiskontaktelektrode 14.

Ohne zunächt die Oberflächengeometrie der Emitter- und Basiszonen und die Konfiguration der betreffenden Kontaktelektrodenschichten näher zu betrachten, wird nunmehr die Wirkungsweise des Transistors nach der Erfindung erläutert. Bei niedrigen Basisströmen in der Vorwärtsrichtung ist die Injektion durch den Emitter-Basis-Übergang 7 und 8 leidlich gleichmäßig, aber bei zunehmenden Basisstrom ergibt sich ein Querspannungsabfall über der Basiszone zwischen der Basiskontaktelektrode 14 und dem ersten, hochohmigen Basiszonenteil 9. Die Folge dieses Spannungsabfalls ist, daß der an den mittleren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Überganges gelegt Potentialunterschied abnimmt. In dieser Weise wird mit zunehmendem Basisstrom die Injektion vom mittleren Teil weggedrängt und zum äußeren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Überganges hin zusammengedrängt. Das Vorhandensein des ersten, hochohmigen Basiszonenteils 9 verstärkt diese Wirkung, weil für einen bestimmten Strom der Querspannungsabfall größer ist, als es bei einem Transistor der Fall sein würde, bei dem unter dem Teil 7 des Überganges ein Basiszonenteil mit gleichmäßigen spezifischem Widerstand P₂ liegt. Auf diese Weise wird im Gegensatz zur üblichen Praxis der spezifische Widerstand der Basiszone absichtlich so ausgebildet, daß die Stromzusammendrängung verstärkt wird, d. h., daß diese Zusammendrängung bei niedrigeren Stromstärken auftritt als bei einem

Transistor, der unter dem Teil 7 des Emitter-Basis-Überganges einen Basiszonenteil mit gleichmäßiger Verteilung des spezifischen Widerstandes aufweist. Dadurch ergibt sich bei sehr niedrigen Stromstärken eine Konzentration des Stroms im äußeren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Überganges, unter dem der zweite Basiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand liegt. Deshalb wird die wirksame Fläche des Emitter-Basis-Überganges durch diesen äußeren Teil des Überganges mit dem darunterliegenden Basiszonenteil 10 bestimmt. Es werden jetzt einige PN-Übergangstiefen und Emitterzonenabmessungen aufgeführt, die kennzeichnend für einen Hochfrequenzleistungstransistor mit interdigitaler Elektrodenanordnung sind. Die Tiefe des Kollektor-Basis-Überganges beträgt 0,6 μπι und die des Emitter-Basis-Überganges 0,35 μπι, so daß sich zwischen den parallel zur Oberfläche verlaufenden Teilen dieser Übergänge eine Basiszonenbreite von 0,25 μπι ergibt. Eine günstige Emitterzonenbreite würde normalerweise z. B. etwa 4 μίτι sein, aber bei den erwähnten PN-Übergangstiefen würde zu diesem Zweck die Bildung einer Emitterkontaktelektrode in der Isolierschicht 5 in einer Öffnung erforderlich sein, die kleiner als die für die Emitterdiffusion benutzte öffnung ist, d. h. eine Öffnung mit einer Breite von weniger als 4 μπι um einen Kurzschluß des Emitter-Basis-Übergangsteils 8 an der Stelle, wo er sich bis zur Obeif'äche 2 erstreckt, zu vermeiden. Wenn jedoch angenommen wird, daß die kleinste Öffnung, die mit Hilfe der heutigen photolithographischen Verfahren reproduzierbar in der Isolierschicht angebracht werden kann, z. B. eine Breite von 4 μπι hat, so bedeutet dies, daß es zwar möglich ist, eine 4 μΐη breite Emitterkontaktelektrode herzustellen, aber in diesem Falle muß die Emitterzone im Halbleiterkörper 1 breiter als 4 μπι sein.

Beim Transistor nach F i g. 4 wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, daß die Emitterzone zwar 9 μπι breit ist, aber infolge des Vorhandenseins der hochohmigen und niederohmigen Teile 9 bzw. 10 der Basiszone ist die wirksame Emitterbreite kleiner als 4 μπι. Die Länge

des äußeren Teils des Teils 7 des PN-Überganges, unter dem der zweite Basiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand liegt, beträgt nämlich weniger als 2 μηι auf allen Seiten des mittleren Teils des PN-Übergangsteils 7. Dadurch ist beim dargestellten Transistor infolge der Verstärkung des Stromzusammendrängungseffekts die wirksame Emitterzonenbreite kleiner als 4 μίτι, wenngleich die Gesamtbreite der Emitterzone 9 μπι beträgt.

Der Emitter-Basis-Übergang 7 hat offensichtlich einen mittleren Teil, der mindestens 5 μηι lang ist und unter dem der hochohmige Basiszonenteii 9 liegt, wodurch die PN-Übergangskapazität wesentlich erhöht wird.

Der Zonenaufbau kann im wesentlichen als eine Zusammensetzung von zwei Transistoren betrachtet werden, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist, von denen sich einer (der Transistor 71) unter dem mittleren Teil des Emitter-Basis-Überganges und der andere (Transistör 72) unter den äußeren Teilen des Emitter-Basis-Überganges befindet. Ein Teil des Basiswiderstandes ^₂ ist beiden Transistoren gemeinsam. Das Ersatzschaltbild ist in konzentrierter Form in Fig. 16 dargestellt. Wenn angenommen wird, daß der Transistor T₂ 90% des Basisstroms führt, dann ist, wenn der Emitterwiderstand r_e2 0,4 Ω beträgt, der Emitterwiderstand r_e\ etwa 4 Ω. Bei hohen Frequenzen wird die innere Kollektorkapazität unterhalb der Mitte des Emitters Q_1n (von der angenommen wird, daß sie gleich Cr_1n, der Kollektorkapazität unterhalb des äußeren Teils des Emitter-Basis-Überganges, ist) über

(r_c\ + r_c2 +r_b2)

und nicht über (r&i + r«) aufgeladen, weil bei hohen Frequenzen {r_e\ + r_e2) parallel mit /7,1 leigt. Deshalb wird die durch Q_1n herbeigeführte Zeitkonstante nicht übermäßig groß sein, weil diese Kapazität über

und nicht über (rw +Γα) aufgeladen wird, wobei r_c\ von der gleichen Größenordnung ist wie r«, über den Cz_1n aufgeladen wird. Der Gesamteffekt auf den Transistor 7> besteht einfach aus der zusätzlichen Kollektorkapazität Ciin, die im Vergleich mit der gesamten Kollektorkapazität

(Ci in + C2in + Cms)

klein ist. Die Verstärkung des Transistors T\ wird bei hohen Frequenzen rascher abnehmen als die des Transistors T2, aber bei diesen Frequenzen verarbeitet 7i nur 10% oder weniger der Gesamtleistung.

Durch die Ausbildung der Basiszone in der in F i g. 4 dargestellten Form ergeben sich Vorteile hinsichtlich der gegenseitigen Lage der Emitter- und Basiskontaktelektroden 13 bzw. 14 auf der Oberfläche 2. Wie vorstehend bereits beschrieben worden ist, ist der kritische Abstand bei einer interdigitalen Elektrodenanordnung der Abstand t zwischen den benachbarten Rändern der Basiskontaktelektrodenschicht 14 und der Emitterzone 6. Bei einem solchen Transistor mit einem · Emitter- und Basiszonenaufbau nach F i g. 4 beträgt dieser Abstand weniger als 3 μΐη. Bei einem anderen Transistor nach der Erfindung kann dieser Abstand auf weniger als 2 μΐη herabgesetzt werden, weil, wenn angenommen wird, daß die kleinste Querabmessung einer reproduzierbar herstellbaren öffnung 4 μπι beträgt und der Mindestabstand zwischen zwei solchen reproduzierbar herstellbaren öffnungen gleichfalls 4 μπι beträgt, der Abstand ? durch die Querabmessung des Isolierschichtteiles 4 oder des Oberflächenteiles, bis zu dem sich der Teil 8 des Emitter-Basis-Überganges erstreckt, bestimmt wird. Weil die Emitterkontaktelektrode 13 sich in einer öffnung befindet, die kleiner als die für die Emitterzonendiffusion benutzte öffnung ist, kann der Abstand f um einen Betrag verringert werden, der der Querabmessung des Teils 5 der Isolierschicht entspricht, im Vergleich mit einem Transistor, bei dem die Emitterkontaktelektrode sich in der Öffnung befindet, die auch für die Emitterzonendiffusion benutzt worden ist.

Der beschriebene Aufbau der Emitter- und der Basiszone kann offensichtlich bei verschiedenen Transistorarten mit verschiedenen Elektrodenformen Anwendung finden. Der Einfachheit halber werden jetzt einige Varianten an Hand von NPN-Transistoren beschrieben. Der Transistoraufbau nach F i g. 4 kann z. B. leicht mit einer interdigitalen Elektrodenanordnung ausgeführt werden, z. B. mit einer solchen Anordnung mit mehreren gesonderten Emitterteilzonen 6 mit im wesentlichen rechteckiger Fläche, wobei die Grenze zwischen dem ersten, hochohmigen Basiszonenteil 9 und dem umgebenden äußeren zweiten Basiszonenteil 10 mit niedrigeren spezifischen Widerstand im wesentlichen rechteckig ist, während die Basiszonenteile 9, 10 und 11 durch die Diffusion eines Akzeptormaterials in einen ersten Oberflächenteil, durch die sich ein hochohmiger Basiszonenteil P\ ergibt, und durch die nachfolgende Diffusion eines Akzeptormaterials in einen zweiten Oberflächenteil, der innerhalb des hochohmigen Basiszonenteiles P\ liegt und mehrere rechteckige Innenbezirke aufweist, wodurch sich der Basiszonenteil P₂ mit niedrigerem spezifischen Widerstand ergibt, gebildet worden sind, wobei die Emitterteilzonen durch die nachfolgende Diffusion eines Donatormaterials in mehrere dritte Oberflächenteile gebildet ist, die je innerhalb des zweiten Oberflächenteiles, in Abstand von dessen Außenumfang, liegen und sich über je einen der erwähnten rechteckigen Innenbezirke dieses Teils erstrecken, wodurch von dem hochohmigen Basiszonenteil P\ mehrere Teile 9 abgegrenzt werden, die je unter der Mitte eines Teils 7 eines Emitter-Basis-Überganges liegen. Die Kontaktelektroden an den Emitter- und Basiszonen können dann in interdigitaler Form angebracht werden, so daß ein Teil des Transistors im Schnitt die in F i g. 4 dargestellte Struktur erhält.

Es ist auch möglich, einen Transistor mit den Grundzügen nach F i g. 4 herzustellen, bei dem der Emitter eine kreisförmige Geometrie hat. Es kann z. B. ein Transistor hergestellt werden, bei dem eine Vielzahl von Emitterzonen mit kreisförmigem Querschnitt durch eine darüberliegende Metallschicht miteinander verbunden sind. In diesem Fall erfolgt die zweite Akzeptordiffusion in einen zweiten Teil der Oberfläche mit mehreren kreisförmigen Innenbezirken und die nachfolgende Emitterdiffusion in mehrere dritte Oberflächenteile, welche diese Bezirke überlappen. Weiter können sich die erste und die zweite Akzeptordiffusion am Außenumfang bis zu einem p+-leitenden diffundierten Gitter im Halbleiterkörper 1 erstrecken, in dessen öffnungen die Emitterzonen liegen und auf dem die als ohmsche Basiskontaktelektrode wirksame Metallüberzug angebracht ist. Die zuvor in bezug auf eine interdigitale Elektrodenanordnung erwähnten Vorteile gelten auch für die zuletzt beschriebene Elektrodenform, die als »Überzugsform« bezeichnet werden kann.

Die Herstellung eines Transistors nach F i g. 4 wird jetzt in großen Zügen geschildert.

Es wird von einem N-leitenden Siliziumkörper 1 aufgegangen, der eine Donatorkonzentration von 2 · 10¹³ Atome/cm³ hat. Man kann jedoch auch von einem n⁺-leitenden Siliziumkörper ausgehen, auf dem sich eine dünne η-leitende epitaktische Siliziumschicht 1 mit der erwähnten Donatorkonzentration befindet. Auf einer ebenen Oberfläche 2 des Siliziumkörpers 1 ist eine

Isolierschicht 3, ζ. B. aus Siliziumoxyd, angebracht. In der Isolierschicht 3 wird durch ein photolithographisches Verfahren eine Öffnungen gemacht, um einen ersten Oberflächenteil freizulegen. Ein Akzeptormaterial, z. B. Bor, wird in den ersten Oberflächenteil eindiffundiert, so daß sich ein erster hochohmiger p-leitender Basiszonenteil 11 ergibt, der mit P\ bezeichnet wird, sowie ein Kollektor-Basis-pn-Übergang 12, der aus einem Teil, der nahezu parallel zur Oberfläche 2 in einem Abstand von dieser von 0,6 μΐη verläuft und aus einem weiteren Teil besteht, der sich unterhalb der Siliziumoxydschicht 3 bis zur ebenen Oberfläche 2 des Siliziumkörpers erstreckt (F i g. 1). Die Akzeptorkonzentration an der Oberfläche 2 beträgt

2 ■ 10¹⁸ Atome/cm³ und die Akzeptorkonzentration in einer Tiefe von 0,35 μπι beträgt 6 · 10¹⁶ Atome/cm³. Während und/oder nach der Akzeptordiffusion wird auf dem ersten Oberflächenteil ein weiterer Isolierschichtteil 15 gebildet, der sich an die Isolierschicht 3 anschließt. Während und/oder nach der Akzeptordiffusion nimmt die Dicke der Isolierschicht 3 etwas zu.

Dann wird in dem Isolierschichtteil 15 durch ein photolithographisches Verfahren eine weitere Öffnung gemacht, um einen zweiten Oberflächenteil freizulegen, der innerhalb des ersten Oberflächenteils liegt und eine rechteckige oder kreisförmige Form aufweist. In den zweiten Flächenteil wird ein Akzeptormaterial, z. B. Bor, eindiffundiert, um einen zweiten Basiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand zu erzeugen (F i g. 2), der mit Pi bezeichnet wird, wobei die Diffusionsfront, die in gestricheltem Umriß dargestellt ist, in einem Abstand von 0,4 μίτι von der Oberfläche 2 verläuft, der 0,2 μίτι kleiner ist als der Abstand von der Oberfläche, in dem der vorhergebildete Kollektor-Basis-pn-Übergang 12 verläuft. Die Akzeptorkonzentration an der Oberfläche beträgt etwa 10²⁰ Atome/cm³ und die Akzeptorkonzentration in einer Tiefe von 0,35 μπι etwa 2 · 10¹⁶ Atome/cm³. Während und/oder nach der zweiten Akzeptordiffusion entsteht ein zweiter Isolierschichtteil 4 (F i g. 2,3), der sich an die Isolierschichtteile

3 und 15 anschließt. Dabei nimmt auch die Dicke der Isolierschichtteile 3 und 15 zu.

In der Isolierschicht 4, 15 wird durch ein photolithographisches Verfahren eine weitere Öffnung gemacht, um einen dritten rechteckigen oder kreisförmigen Oberflächenteil freizulegen, der völlig innerhalb des zweiten Oberflächenteils liegt und den rechteckigen oder kreisförmigen Innenbezirk des zweiten Oberflächenteils gleichmäßig überlappt. In den dritten Oberflächenteil wird ein Donatormaterial, z. B. Phosphor, eindiffundiert, so daß sich eine Emitterzone 6 ergibt sowie ein Emitter-Basis-Übergang, der aus einem ersten Teil 7, der nahezu parallel zur Oberfläche 2 verläuft, und aus einem anschließenden Teil besteht, der sich unterhalb des Isolierschichtteils 4 bis zur Oberfläche 2 erstreckt. Während der Donatordiffusion wird die Diffusion des Akzeptorelements in den darunterliegenden Teil des zweiten, niederohmigen Basiszonenteils 10 verstärkt, und die Diffusionsfront wird vorgedrängt, so daß sich dieser darunterliegende Teil bis zum Kollektor-Basis-Übergang 12 erstreckt. Hierdurch werden ein erster, hochohmiger Basiszonenteil 9, der unter der Mitte des Teils 7 des Emitter-Basis-Überganges liegt, und ein umgebender äußerer zweiter Basiszonenteil 10 mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der unter einem äußeren Teil des Teils 7 des Emitter-Basis-Überganges liegt und sich weiter bis zur Oberfläche 2 erstreckt, isoliert (Fig.3). Es stellt sich heraus, daß die Verstärkung einer Akzeptordiffusion durch eine nachfolgende Donatordiffusion nur in den Teilen des Siliziumkörpers wirklich von Bedeutung ist, in denen die diffundierte Akzeptorkonzentration einen bestimmten Wert übersteigt. An der anfänglichen Stelle des Kollektor-Basis-Überganges, die durch die erste Akzeptordiffusion bestimmt wird, beträgt die diffundierte Akzeptorkonzentration 2 ■ 10¹⁵ Atome/cm³, wobei die Donatordiffusion diesen PN-Übergang nahezu nicht weiter in den Siliziumkörper 1 hineindrängt.

Während und/oder nach der Donatordiffusion wird ein weiterer Isolierschichtteil 5 auf dem dritten Oberflächenteil gebildet, der sich an den Isolierschichtteil 4 anschließt. In der Isolierschicht 3, 4, 5 werden durch ein photolithographisches Verfahren weitere öffnungen angebracht, um die Emitterzone 6 und den zweiten, niederohmigen Basiszonenteil 10 an den Stellen freizulegen, wo diese Zonen sich bis zur Oberfläche 2 erstrecken. Ohmsches Kontaktmaterial,

z. B. Aluminium, wird in den Öffnungen und auf der Oberfläche der übriggebliebenen Isolierschichtteile abgelagert. Dieses ohmsche Kontaktmaterial wird durch ein weiteres photolithographisches Verfahren selektiv entfernt, so daß in den Öffnungen die ohmsche Kontaktelektroden 13 und 14 an der Emitterzone 6 bzw. dem Basiszonenteil 10 zurückbleiben. Die weitere Herstellung des Transistors verläuft weiter genau so wie bei der üblichen bekannten Herstellung von Siliziumplanartransistoren.

Der Transistor nach den Fig. 13 und 14 ist ein NPN-Silizium-Epitaxial-Planartransistor mit einer interdigitalen Elektrodenanordnung. Der Transistor besteht aus einem n ⁺ -leitenden Siliziumkörper 21 von 700 μίτι χ 700 μιη χ 125 μπι mit einem spezifischen Widerstand von 0,1 Ohmcm, auf dem eine 7 μπι dicke η-leitende epitaktische Siliziumschicht 22 mit einem spezifischen Widerstand von 2,0 Ohmcm und einer Donatorkonzentration von 2 · 10¹⁵ Atomen/cm³ angebracht ist. Die epitaktische Siliziumschicht 22 hat eine ebene Oberfläche 23, auf der eine haftende schützende Isolierschicht aus Siliziumoxid vorgesehen ist, die aus den Teilen 24,25,27 und 28 besteht. Von der Oberfläche 23 her erstrecken sich in die epitaktische Schicht 22 hinein vier gesonderte η-leitende Emitterteilzonen 29 mit rechteckigem Querschnitt und einem Flächeninhalt von je etwa 9 μιη χ 36 μηι, wobei der Abstand zwischen ihren einander zugekehrten Rändern etwa 11 μίτι beträgt. Die Emitterteilzonen 29 werden in der epitaktischen Siliziumschicht 22 durch eine p-leitende

Basiszone umgeben und jeder Emitter-Basis-Übergang hat einen ersten Teil 30, der parallel zur Oberfläche 23 in einem Abstand von dieser von 0,35 μπι verläuft, und einen anschließenden zweiten Teil 31, der sich unter einem Isolierschichtteil 27 bis zur Oberfläche 23 erstreckt. Die Basiszone hat einen am Umfang liegenden p-leitenden Teil 32, der mit Pp bezeichnet ist. Der PN-Übergang zwischen dem Basiszonenumfangsteil 32 und der η-leitenden Kollektorzone in der epitaktischen Schicht 22 hat einen parallel zur Oberläche 23 in einem Abstand von etwa 2 μπι von dieser verlaufenden Teil 33 und einen anschließenden sich unter dem Isolierschichtteil 24 bis zur Fläche 23 erstreckenden Teil 34. Der am Umfang verlaufende Basiszonenteil 32 hat rechteckigen Querschnitt, wobei der PN-Übergangsteil 34 strichpunktiert im Umriß in Fig. 13 angegeben ist und äußere Abmessungen von etwa 114 μπι χ 72 μιη sowie Innenabmessungen von etwa 82 μΐυ χ 48 μιη aufweist, und die Breite des

Basiszonenumfangsteils 32 im Schnitt nach F i g. 14 etwa 16μΓη beträgt. Die Akzeptoroberflächenkonzentration des Basiszonenteiles 32 beträgt etwa 2 · 10¹⁹ Atome/ cm³. Der übrige Teil der Basiszone liegt innerhalb des Teiles 32, wobei ein Teil 35 des Basis-Kollektor-Überganges parallel zur Oberfläche 23 in einem Abstand von 0.6 μΐη von dieser verläuft. Die Basiszone besteht weiter aus vier ersten, hochohmigen Teilen 36, die je mit P₁ angegeben sind und unter einem mitteren Teil des Teils 30 eines Emitter-Basis-Überganges liegen, und aus einem zweiten Teil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der die ersten, hochohmigen Teile 36 umgibt, unter dem äußeren Teil des Teils 30 der Emitter-Basis-Übergänge liegt und sich weiter bis zur Oberfläche 23 erstreckt. Der zweite Basiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischen Widerstand ist mit P? bezeichnet. Die Basiszone umfaßt ferner fünf weitere hochohmige Teile 38, die rechteckig und ebenfalls mit P\ bezeichnet sind. Die Akzeptoroberflächenkonzentration des Basiszonenteils 37 beträgt etwa 10²⁰ Atome/ cm³, und die Akzeptorkonzentration im Basiszonenteil 37 in einer Tiefe von 0,35 μίτι unter der Oberfläche 23 an den Seiten der Emitterteilzonen, d. h. in der gleichen Tiefe wie der Emitter-Basis-Übergangsteil 30, beträgt 2 · 10¹⁶ Atome/cm³, während die Akzeptorkonzentration am äußeren Teil des Emitter-Basis-Übergangsteils 30 mindestens 10¹⁸ Atome/cm³ beträgt. Die Akzeptorkonzentration im ersten, hochohmigen Basiszonenteil 36 in einer Tiefe von 0,35 μίτι unter der Oberfläche, d. h. an der Stelle des mittleren Teils des Emitter-Basis-Übergangsteils 30, beträgt 6 · 10¹⁶ Atome/cm³. Die Donatoroberflächenkonzentration der Emitterzonen beträgt 1 · 10²¹ Atome/cm³. Jeder erste, hochohmige Basiszonenteil 36, der unter dem mittleren Teil des Teils 30 des Emitter-Basis-Überganges liegt, ist rechteckig und hat Abmessungen von etwa 5 μΐη χ 32 μπι. Der zweite Basiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand liegt unter einem äußeren Teil des Teils 30 jedes Emitter-Basis-Überganges, der an allen Seiten des mittleren Teiles eine Länge von wenig unter 2 μπι hat. Auf der Oberfläche 23 und auf der Oberfläche der Isolierschichtteile 24, 25, 27 und 28 befindet sich eine (interdigitale) Elektrodenanordnung, die aus einer . kammförmigen Emitterkontaktelektrode besteht, das in eine kammförmige Basiskontaktelektrode eingreift. Die Emitterkontaktelektrode hat vier Zähne, die je aus einem 0,3 μιτι dicken Aluminiumstreifen 40 bestehen, die in rechteckigen Öffnungen von 5 μπι χ 32 μπι im Isolierschichtteil 28 liegen, die die Emitterteilzonen an den Stellen freilegen, wo diese die Oberfläche 23 erreichen, und sich weiter über die Isolierschichtteile 28, 27, 25 und 24 bis zu einem großflächigen Kontaktierungsteil 41 erstrecken. Die Basiskontaktelektrode hat fünf Zähne, die je aus einem 0,3 μπι dicken Aluminiumstreifen 43 bestehen, die in rechteckigen öffnungen von 5 μΐΉ χ 36 μπι im Isolierschichtteil 26 liegen, die den zweiten, niederohmigen Basiszonenteil 37 an den Stellen freilegen, an denen dieser die Oberfläche 23 erreicht, und sich weiter über die Isolierschichtteile 27, : 25 und 24 bis zu einem großflächigen Kontaktierungsteil ; 44 erstrecken. Die drei inneren Basiskontaktelektroden- \ zähne sind symmetrisch zwischen den Emitterkontaktelektrodenzähnen angeordnet und der Abstand zwischen den Rändern der parallel verlaufenden Teile der Aluminiumstreifen 40 und 43 beträgt etwa 5 μπι. Ähnlich liegen die beiden äußeren Basiskontaktelektrodenzähne, wobei der Abstand zwischen den Rändern der parallel verlaufenden Teile der Aluminiumstreifen 40 und 43 etwa 5 μΐη beträgt. Der n + -Ieitende Siliziumkörper 21 hat eine nicht dargestellte großflächige ohmsche Kontaktelektrode an der Kollektorzone auf der von der Oberfläche 23 der epitaktischen Schicht 22 abgekehrten

5 Oberfläche, die auf einem Bodenteil eines Gehäuses angebracht ist. Zuleitungen verbinden Stifte auf dem Gehäuseboden mit den Emitter- und Basiskontaktierungsseiten 41 bzw. 44, an denen sie durch eine Hitzedruckverbindung befestigt sind.

ίο Die Herstellung des in den Fig. 13 und 14 dargestellten Transistors wird jetzt an Hand der F i g. 1 bis 10 beschrieben.

Es wird von einer Scheibe aus niederohmigen n+-leitendem Silizium 21 (0,01 Ohmcm) mit einem Durchmesser von 2,5 cm ausgegangen, aus der eine 7 μπι dicke n-ieitende epitaktische Schicht 22 mit höherem spezifischem Widerstand (2,0 Ohmcm) angebracht ist, in der Phosphor als Donator in einer nahezu gleichmäßigen Konzentration von 2,0 · 10¹⁵ Atomen/cm³ enthalten ist. Die Oberfläche der epitaktischen Schicht ist so bearbeitet, daß sie eine einwandfreie Kristallstruktur aufweist und optisch flach ist. Weil das Ausgangsmaterial eine Scheibe mit einem Durchmesser von 2,5 cm ist, auf der die epitaktische Schicht angebracht ist, werden mehrere Transistoren dadurch erhalten, daß nacheinander mehrere Prozesse durchgeführt werden, bei denen derartige optische Masken Verwendung finden, daß auf der einen Scheibe mehrere einzelne Transistoren gebildet werden, die später durch Unterteilung der Scheibe voneinander getrennt werden. Das Verfahren wird jetzt an Hand der Bildung eines einzelnen Transistors auf der Scheibe beschrieben, wobei ersichtlich ist, daß jeweils, wenn ein Maskierungsvorgang, ein Ätzvorgang, ein Diffusionsvorgang und zugehörige Vorgänge erwähnt werden, diese Vorgänge gleichzeitig für jeden einzelnen Transistor auf der Scheibe vor deren endgültigen Unterteilung durchgeführt werden können.
Auf der vorbereiteten Oberfläche der epitaktischen Schicht läßt man dadurch eine 0,5 μπι dicke Isolierschicht 24 aus Siliziumoxid aufwachsen, daß der Siliziumkörper (21, 22) 50 Minuten lang in einer feuchten Sauerstoff atmosphäre und dann 15 Minuten lang in einer trocknen Sauerstoffatmosphäre auf 1150⁰C erhitzt wird.

Eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Ätzmaskenmaterial, das im Handel unter der Bezeichnung KTFR (Kodak Thin Film Resist) erhältlich ist, wird auf die Oberfläche der Siliziumoxidschicht 24 aufgebracht.

Mit Hilfe einer optischen Maske wird die KTFR-Schicht derart belichtet, daß ein Gebiet mit Außenabmessungen von 110 μπι χ 68 μπι und Innenabmessungen von 86 μπι χ 52 μπι gegen das auffallende Licht abgeschirmt ist. Der unbelichtete Teil der KTFR-Schicht wird mit einem Entwickler entfernt, so daß in dieser KTFR-Schicht eine öffnung mit den erwähnten Abmessungen entsteht. Der untenliegende Teil der Siliziumoxidschicht 24, die durch die Öffnung in der KTFR-Schicht freigelegt worden ist, wird mit einer aus Flußsäure und Ammoniumfluorid bestehenden Flüssigkeit geätzt, bis eine entsprechende öffnung in der Siliziumoxidschicht 24 entstanden ist, die einen Oberflächenteil der epitaktischen Siliziumschicht freilegt. Die übrigen Teile der KTFR-Schicht werden dann durch Kochen in einem Gemisch aus Wasserstoffperoxid und Schwefelsäure entfernt.

Der Siliziumkörper wird in einen Diffusionsofen vom Durchströmungstyp gegeben, der auf der Einlaßseite

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einen Teil mit vergrößertem Durchmesser hat und auf der Innenseite eine aus Bortrioxid bestehende Glasschicht aufweist. Die Glasschicht ist als Borquelle für die Diffusion in den freigelegten Oberflächenteil wirksam. Die Bordiffusion ist ein Zweistufenverfahren und besteht aus einer Ablagerungsstufe und einer nachfolgenden sogenannten Eintreibestufe. Die Ablagerung erfolgt dadurch, daß das Diffusionsrohr mit seinem Inhalt zwei Stunden lang auf 900⁰C erhitzt wird, während trockner Stickstoff über das Bortrioxidglas und dann über den Siliziumkörper geleitet wird. Dadurch lagert sich Bortrioxidglas auf dem freigelegten Oberflächenteil des Siliziums innerhalb der öffnung in der Isolierschicht 24 ab. Die nachfolgende Eintreibestufe besteht darin, daß das Diffusionsrohr mit seinem Inhalt 20 Minuten lang auf 1180⁰C erhitzt wird, wobei trockner Sauerstoff über den Siliziumkörper geleitet wird. Durch diesen zweistufigen Bordiffusionsvorgang ■ ergibt sich ein am Umfang liegender Basiszonenteil 32 (F i g. 5 und 6), wobei der PN-Übergang zwischen dem Teil 32 und der η-leitenden epitaktischen Schicht 22 auf einem Teil 33, der sich parallel zur Oberfläche 23 in einem Abstand von dieser von etwa 2 μπι erstreckt, und aus einem anschließenden Teil 34 besteht, der in F i g. 5 durch die strichpunktierte Linie angegeben ist und unter der Siliziumoxidschicht 24 die Oberfläche 23 erreicht. Die Oberflächenkonzentration des Bors beträgt etwa 2 · 10¹⁹ Atome/cm³. Während dieses Vorganges bildet sich auf dem freigelegten Oberflächenteil des Siliziumkörpers in der Öffnung in der Siliziumoxidschicht 24 ein etwa 0,15 μπι dicker Isolierschichtteil 25, der aus einem Borsilikatglas besteht. Die Dicke des Isolierschichtteils 24 hat durch die Ablagerung einer dünnen Borsilikatglasschicht auch etwas zugenommen.

Der Siliziumkörper wird aus dem Diffusionsofen genommen und es wird eine neue KTFR-Schicht auf die Oberfläche aufgebracht. Diese KTFR-Schicht wird mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, daß eine rechteckige Fläche von 100 μηι χ 60 μπα die symmetrisch innerhalb des Außenumfangs des durch die vorherige Öffnung eingenommenen Gebiets liegt, gegen das auffallende Licht abgeschirmt wird. Der unbelichtete Teil der KTFR-Schicht wird mittels eines Entwicklers entfernt, so daß sich in der KTFR-Schicht eine rechteckige öffnung von 100 μπι χ 60 μπι ergibt. Dann wird mit dem erwähnten Siliziumoxid-Ätzmittel geätzt, wodurch eine entsprechende Öffnung in den Teilen 24 und 25 der Isolierschicht entsteht, die einen Oberflächenteil des Siliziums mit entsprechender Ausdehnung freilegt.

Der Siliziumkörper wird in einen Diffusionsofen gebracht, der ähnlich wie der zuvor beschriebene eine aus Bortrioxidglas bestehende Borquelle aufweist. Es findet während 10 Minuten bei 900⁰C unter Durchleitung trocknen Stickstoffs eine Ablagerung statt. Eine Oxidation der Oberfläche und ein Eintreibevorgang werden gleichzeitig dadurch ausgeführt, daß zunächst 150 Minuten feuchter Sauerstoff und dann 10 Minuten trockner Sauerstoff bei einer Temperatur von 100⁰C über den Siliziumkörper im Diffusionsrohr geleitet wird. Durch diese Bordiffusion ergibt sich ein hochohmiger p-leitender Basiszonenteil 46 (F i g. 7 und 8), der mit P\ bezeichnet ist, und innerhalb des Siliziumkörpers durch den zuvorgebildeten am Umfang entlang laufenden Basiszonenteil 32 umgeben wird. Der PN-Übergangsteil 35 zwischen dem hochohmigen p-leitenden Basiszonenteil 46 und der η-leitenden epitaktischen Schicht 22 erstreckt sich parallel zur Oberfläche 23 in einer Tiefe von 0,6 μίτι unter ihr. Dieser PN-Übergangsteil 35 schließt sich an die PN-Übergangsteile 34 und 33 an und sie bilden zusammen den Basis-Kollektor-Übergang des Transistors. Der tiefere am Umfang verlaufende Basiszonenteil 32 ist vorgesehen, um eine höhere

Basis-Kollektor-Übergangs-Durchbruchsspannung
BVcbo zu erhalten. Während der Diffusion wird auf dem freigelegten Oberflächenteil ein etwa 0,65 μιη dicker Isolierschichtteil 26 gebildet, der größtenteils aus Siliziumoxid besteht. Auch die Dicke der Isolierschichtteile 25 und 24 nimmt etwas zu, weil sich auf ihnen eine Siliziumoxidschicht bildet.

Der Siliziumkörper wird aus dem Diffusionsofen genommen und es wird ein anderes lichtempfindliches Ätzmaskenmaterial, das im Handel unter dem Namen SHIPLEY erhältlich ist auf die Oberfläche der Isolierschicht aufgebracht. Diese SH-Schicht wird mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, daß ein rechteckiges Gebiet von ΙΟΟμίτιχθΟμπι, in dem sich vier rechteckige Bezirke von je 5 μίτι χ 32 μπι befinden, dem auffallenden Licht ausgesetzt wird. Der Außenumfang des Gebiets von 100 μπι χ 60 μπι entspricht dem Umfang der beim vorhergehenden Arbeitsgang gebildeten rechteckigen öffnung. Der belichtete Teil der SH-Schicht wird mittels eines Entwicklers entfernt, so daß in der SH-Schicht eine rechteckige Öffnung von 100 μπι χ 60 μπι gebildet wird, in dem vier rechteckige Bezirke von je 5 μπι χ 32 μπι zurückbleiben. Dann wird mit dem Siliziumoxid-Ätzmittel geätzt, so daß im Isolierschichtteil 26 eine entsprechende öffnung entsteht, die einen Oberflächenteil entsprechender Ausdehnung freilegt. Der Siliziumkörper wird in einen Diffusionsofen gebracht, der eine Borquelle in Form des vorstehend beschriebenen Bortrioxidglases enthält. Es findet ein Diffusionsprozeß statt, der aus einer Ablagerungsstufe, während der 40 Minuten lang trockner Stickstoff bei 900⁰C übergeleitet wird, und einer nachfolgenden ersten Eintreibestufe besteht, während der 15 Minuten lang trockner Sauerstoff bei einer Temperatur von 1050⁰C übergeleitet wird. Der Siliziumkörper wird dann aus dem Diffusionsofen genommen und in einen weiteren Diffusionsofen gegeben, der an einem Ende an eine Vakuumleitung und am anderen Ende über Hähne an zwei Flüssigkeitsbehälter angeschlossen ist. Der eine Behälter enthält Tetraäthoxysilan (TÄOS) und der andere Trimet'iylorthophosphat (TMP) und beide sind auf Zimmertemperatur gehalten. Der Siliziumkörper wird im Ofenrohr auf 750⁰C gehalten und die Vakuumleitung sowie der Hahn zum TÄOS-Behälter werden 80 Minuten lang geöffnet, wobei während 40 der 80 Minuten auch der Hahn zum TMP-Behälter geöffnet ist Die Dämpfe der beiden flüchtigen Flüssigkeiten werden durch die Wärme im Diffusionsrohr zerlegt und es bildet sich auf der Oberfläche des Siliziumkörpers über der während der vorhergehenden Ablagerungs- und der ersten Eintreibestufe gebildeten Schicht aus Siliziumoxidglas eine Schicht aus Phosphorsilikatglas. Der Siliziumkörper wird dann wieder in ein Diffusionsrohr gegeben und es wird ein zweiter Eintreibevorgang durchgeführt, bei dem während 15 Minuten bei einer Temperatur von 1050⁰C trockner Sauerstoff übergeleitet wird. Dadurch entsteht ein niederohmiger p-leitender Basiszonenteil 37 (F i g. 9 und 10), der innerhalb des vorhergebildeten hochohmigen p-leitenden Basiszonenteils 46 liegt. Die Diffusionsfront der Basiszonenteile 37 erstreckt sich in dieser Diffusionsstufe in den Siliziumkörper hinein, und zwar in

eine Tiefe von 0,4 μΐη von der Oberfläche 23, und wird in Fig. 10 durch die gestrichelten Linien 48 angegeben. Die Borkonzentration des Basiszonenteils 37 beträgt an der Oberfläche 23 etwa 10²⁰ Atome/cm³. Die F i g. 9 und 10 zeigen den Siliziumkörper nach einem Bordiffusionsvorgang. Der niederohmige Basiszonenteil 37, der im Siliziumkörper innerhalb des am Umfang entlang laufenden Basiszonenteils 32 ein Netzwerk bildet, wird mit Pi bezeichnet. Während dieser Bordiffusionsstufe bildet sich ein etwa 0,35 μπι dicker aus einem Phosphorsilikatglas bestehender Isolierschichtteil 27 auf dem freigelegten Oberflächenteil. Die Dicke der zurückbleibenden Isolierschichtteile- 24, 25 und 26 nimmt infolge des Überzugs mit einer Phosphorsilikat-Glasschicht auch um etwa 0,35 μηι zu.

Der Siliziumkörper wird aus dem Diffusionsofen genommen und es wird auf der Oberfläche eine neue SH-Schicht aufgebracht. Die SH-Schicht wird mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, daß vier parallel verlaufende rechteckige Bezirke von je 9 μιτι χ 36 μΐη, deren einander zugekehrte Seiten im Abstand von 11 μηι voneinander liegen und die je symmetrisch oberhalb eines Oberflächenteils an der Stelle angeordnet sind, wo der hochohmige Basiszonenteil 46 an die Oberfläche kommt, dem auffallenden Licht ausgesetzt werden. Die belichteten Teile der SH-Schicht werden mit einem Entwickler entfernt, so daß in der SH-Schicht vier rechteckige Öffnungen von je 9 μιτι χ 36 μίτι entstehen. Es wird mit dem zuvor erwähnten Siliziumoxid-Ätzmittel geätzt, so daß in den Isolierschichtteilen 26 und 27 entsprechende Öffnungen gebildet werden, durch die vier Oberflächenteil'e mit entsprechendem Flächeninhalt freigelegt werden.

Der Siliziumkörper wird in einer Zone eines Diffusionsofens vom Zweizonentyp angeordnet, wobei die andere Zone Phosphorpentoxid enthält, das auf einer Temperatur von 210⁰C gehalten wird. Der Siliziumkörper wird 15 Minuten lang auf 970° C gehalten, während trockner Stickstoff zunächst über das Phosphorpentoxid und dann über den Siliziumkörper geleitet wird. Während dieses Diffusionsvorganges diffundiert Phosphor in die vier freigelegten Oberflächenteile, so daß vier η-leitende Emitterteilzonen 29 (Fig. 11 und 12) entstehen, wobei jeder Emitter-Basis-Übergang einen Teil 30, der in einem Abstand von 0,35 μιτι von der Oberfläche 23 parallel zu dieser verläuft, und einen anschließenden Teil 31 hat, der unter dem Isolierschichtteil 26 an die Oberfläche 23 kommt. Während der Phosphordiffusion wird die Diffusion des Bors im Basiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand (P₂) an den Stellen unter den freigelegten Oberflächenteilen gesteigert, so daß Teile der Bordiffusionsfront 48 vorgeschoben werden und der Basiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand selektiv weiter in die epitaktische Schicht 22 vorgeschoben wird. Die Diffusionsbedingungen sind derart, daß die Steigerung der Bordiffusion diesen Basiszonenteil 37 in den Teilen unterhalb des Emitter-Basis-Überganges völlig bis zum vorher gebildeten Kollektor-Basis-Übergangsteil 35 ausdehnt. Dadurch bilden sich ein erster hochohmiger Basiszonenteil 36 (mit P\ bezeichnet), der unter einem mittleren Teil des Teils 30 eines Emitter-Basis-Überganges liegt, und ein diesen umgebender äußerer zweiter Basiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand (mit P₂ bezeichnet), der unter einem äußeren Teil des Teils 30 des Emitter-Basis-Überganges liegt und sich ferner unter dem Isolierschichtteil 26 bis zur Oberfläche 23 erstreckt. Fünf weitere hochohmige Basiszonenteile 38 (die auch mit P\ bezeichnet sind) bleiben auch zurück.

Die Oberflächenkonzentration des diffundierten Phosphors beträgt 1 · 10²¹ Atome/cm³. Während der Phosphordiffusion wird auf den vier freigelegten Oberflächenteilen eine sehr dünne Schicht eines Phosphorsilikatglases gebildet. Der Siliziumkörper wird aus dem Diffusionsofen genommen und das Phosphorsilikatglas durch Lösen in verdünnter Flußsäure entfernt.

ίο Der Siliziumkörper wird dann wieder in einen Ofen gegeben und während 40 Minuten in einer TÄOS-Atmosphäre auf 750°C erhitzt. Dadurch wird eine 0,2 μίτι dicke Schicht 28 aus Siliziumoxidglas auf den erneut freigelegten Oberflächenteilen und auf den zurückgebliebenen Isolierschichtteilen 24,25 und 27 abgelagert.

Es wird eine neue KTFR-Schicht auf die Oberfläche aufgebracht und mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, daß vier parallel verlaufende rechteckige Bezirke von je 5 μίτι χ 32 μπι, die je symmetrisch über dem von einer Emitterteilzone 29 eingenommenen Gebiet angeordnet sind, sowie fünf parallel verlaufende rechteckige Bezirke von je 5 μπι χ 36 μπι, die sich mit den vier anderen Bezirken abwechseln und sich über dem Gebiet erstrecken, der vom zweiten Basiszonenteil 37 mit niedrigerem spezifischem Widerstand eingenommen wird, gegen das auffallende Licht abgeschirmt werden. Die unbelichteten Teile der KTFR-Schicht werden mit einem Entwickler entfernt, so daß in dieser KTFR-Schicht vier Öffnungen von je 5 μηι χ 32 μπι und

fünf Öffnungen von je 5 μιτι χ 36 μίτι entstehen. Durch Ätzen mit dem vorerwähnten Siliziumoxid-Ätzmittel werden in den Isolierschichtteilen 28 und 26 entsprechende öffnungen gemacht. Danach werden die übrigen Teile der KTFR-Schicht beseitigt.

Auf die ganze obere Oberfläche wird Aluminium aufgedampft, das eine 0,3 μιτι dicke Schicht bildet, die sich in den vier Öffnungen von je 5 μιτι χ 32 μιτι, in den fünf öffnungen von je 5 μιτι χ 36 μπι und über die Isolierschichtteile 28, 27, 25 und 24 erstreckt. Die Oberfläche der Aluminiumschicht wird mit einem lichtempfindlichen Lack bedeckt. Die Lackschicht wird mit Hilfe einer derartigen optischen Maske belichtet, daß ein interdigitales Muster, das aus einem ersten Satz aus 5 μπι breiten Zähnen, die sich über die zuvor gebildeten Öffnungen von je 5 μπι χ 32 μιτι erstrecken, und aus einem zweiten Satz aus 5 μιτι breiten Zähnen besteht, die sich über die weiteren vorher gebildeten Öffnungen von je 5 μιτι χ 36 μηη erstrecken, gegen das auffallende Licht abgeschirmt werden. Die belichteten Teile der Lackschicht werden dann mittels einer schwachen Kaliumhydroxidlösung entwickelt. Die nicht durch die Lackschicht geschützten Teile der Aluminiumschicht werden dann in Orthophosphorsäure gelöst, wodurch sich eine interdigitale Elektrodenanordnung ergibt, wie es in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist, die eine ohmsche Emitterkontaktelektrode aus einer Aluminiumschicht 40 mit vier Zähnen, die in einem Emitterkontaktierungsteil 41 auf dem Isolierschichtteil 24 enden, und eine ohmsche Basiskontaktelektrode aus einer Aluminiumschicht 43 mit fünf Zähnen, die in einem Basiskontaktierungsteil 44 auf dem Isolierschichtteil 24 enden, umfaßt. Der übrige Teil der Lackschicht wird in Azeton gelöst

Die Siliziumscheibe wird dann in eine Vielzahl einzelner Transistoren unterteilt. Das n+-leitende Siliziumsubstrat wird auf einem Bodenteil einen Gehäuses angebracht. Durch Hitzedruckverbindungen werden Zuleitungsdrähte an den Kontaktierungsteilen

41 und 44 der Kontaktelektroden befestigt, während die anderen Enden dieser Drähte mit Stiften auf dem Gehäuseboden verbunden sind. Jeder Transistor wird dann dadurch eingekapselt, daß ein haubenförmiger Gehäuseteil luftdicht über den Bodenteil gestülpt wird.

Fig. 17 ist eine Draufsicht auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers eines Ausführungsbeispiels des Mehremitter-NPN-Siliziumplanartransistors nach der Erfindung, das eine Abänderung des Ausführungsbeispiels nach den F i g. 13 und 14 ist, wobei entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei dieser Transistorausführung beträgt der Flächeninhalt des inneren Basiszonenteils etwa das Dreifache desjenigen des inneren Basiszonenteils der an Hand der Fig. 13 und 14 vorstehend beschriebenen Transistorausführung, und dieser Teil liegt innerhalb eines tief diffundierten Basiszonenumfangsteils, wobei der gestri-

chelt dargestellte Umfangsteil des Kollektor-Basis-Überganges mit seinem Teil 34 an der Oberfläche 23 unter dem Isolierschichtteil 24 mündet. Die ineinander eingreifenden Emitter- und Basiskontaktelektroden bestehen aus drei Untereinheiten, von denen jede etwa gleich groß ist wie das Kontaktelektrodenmuster der an Hand der Fig. 13 und 14 beschriebenen Transistorausführung. Jede Einheit weist einen großflächigen Emitterkontaktierungsteil 41 und einen großflächigen Basiskontaktierungsteil 44 auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel sämtliche Basiskontaktelektrodenzähne gemeinsam mit den drei Kontaktierungsteilen 44 verbunden sind. Die Herstellung dieses Transistors entspricht derjenigen des vorstehend beschriebenen Transistors, wobei lediglich größere Masken für die photolithographischen Verfahren benutzt werden.

Hierzu 8 Blatt Zcichnurmcn

Claims

Patentansprüche:

1. Transistor mit einem Halbleiterkörper von im wesentlichen einem Leitungstyp, in dem die Kollektorzone von diesem einen ersten Leitungstyp liegt und der eine diffundierte Emitterzone von dem ersten Leitungstyp enthält, die sich von einer nahezu ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers aus in dem Halbleiterkörper erstreckt und innerhalb des Halbleiterkörpers durch eine diffundierte Basiszone von dem zweiten, dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten Leitungstyp umgeben ist, wobei der Emitter-Basis-Übergang aus einem ersten Teil der nahezu parallel zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers liegt, und einem anschließenden zweiten Teil* der sich bis zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt, besteht, und auf der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers eine haftende, schützende Isolierschicht vorgesehen ist, sowie ohmsche Kontaktelektroden, die an der Emitter- und an der Basiszone in Öffnungen in der Isolierschicht an den Stellen angebracht sind, an denen diese Zonen sich zu der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstrecken, d a durch gekennzeichnet, daß ein erster, hochohmiger Basiszonenteil (9; 36) unter einem mittleren Teil des ersten Teils (7; 30) des Emitter-Basis-Überganges liegt, und daß ein anschließender äußerer, zweiter Basiszonenteil (10; 37) mit niedrigerem spezifischem Widerstand unter einem anschließenden äußeren Teil'des ersten Teils (7; 30) des Emitter-Basis-Überganges liegt und sich weiter bis zur einen ebenen Oberfläche (2; 23) erstreckt, und daß die Basiskontaktelektrode (14; 43) an dem zweiten Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand angebracht ist.

2. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere, zweite Basiszonenteil (10; 37) mit niedrigerem spezifischem Widerstand den ersten, hochohmigen Basiszonenteil (7; 30) umgibt.

3. Transistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Kollektor-Übergang (12; 33, 34, 35) unter der haftenden schützenden Isolierschicht an der einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers mündet.

4. Transistor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Halbleiterkörpers unter dem ersten Teil (30) des Emitter-Basis-Überganges (30, 31) die Grenze zwischen dem ersten, hochohmigen Basiszonenteil (36) und dem umgebenden äußeren, zweiten Basiszonenteil (37) mit niedrigerem spezifischem Widerstand nahezu rechteckig ist und die darüberliegende Emitterzone (29) einen nahezu rechteckigen Grundriß hat.

5. Transistor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone (29) aus einer Anzahl von gesonderten Emitterteilzonen im Halbleiterkörper besteht, wobei jeder der Emitter-Basis-Übergänge (30, 31) einen nahezu parallel zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers verlaufenden ersten Teil (30) und einen anschließenden, sich bis zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckenden zweiten Teil (31) hat und die Basiszone aus einer entsprechenden Anzahl von ersten, hochohmigen Basiszonenteilen (36) und aus einem zweiten Basiszonenteil (37) mit niedrigerem spezifischem Widerstand besteht, wobei die ersten, hochohmigen Basiszonenteile je unter einem mittleren Teil des ersten Teiles (30) eines Emitter-Basis-Überganges liegen und der zweite Basiszonenteil mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der sich an die ersten, hochohmigen Teile anschließt, unter dem anschließenden äußeren Teil des ersten Teiles jedes Emitter-Basis-Überganges liegt und sich weiter bis zur einen ebenen Oberfläche (23) des Halbleiterkörpers erstreckt.

6. Transistor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere nahezu parallel zueinander verlaufende Emitterteilzonen (29) enthält, die je einen nahezu rechteckigen Grundriß haben, daß die ohmschen Kontaktelektroden (40, 41 bzw. 43, 44) mit den Emitterteilzonen und mit dem zweiten, niederohmigen Basiszonenteil an den Stellen, wo diese Emitterteilzonen bzw. dieser Basiszonenteil sich zur einen ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstrecken, eine Elektrodenanordnung bilden, bei der mehrere miteinander verbundene ansatzförmige ohmsche Kontaktelektrodenteile (40) an den gesonderten Emitterteilzonen in mehrere miteinander verbundene ansatzförmige ohmsche Kontaktelektrodenteile (43) an den Stellen des zweiten, niederohmigen Basiszonenteiles (37) zwischen den Emitterteilzonen (29), wo dieser zweite Basiszonenteil sich bis zur ebenen Oberfläche des Halbleiterkörpers erstreckt, eingreifen.

7. Transistor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Basiszonenteil (10; 37) mit niedrigerem spezifischem Widerstand, der unter dem äußeren Teil des Emitter-Basis-Überganges liegt, sich völlig bis zum darunterliegenden Teil (12; 35) des Basis-Kollektor-Überganges erstreckt.

8. Transistor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiszone einen tiefdiffundierten Umfangsteil (32) aufweist, wobei der Teil (33) des Kollektor-Basis-Überganges (33, 34) zwischen diesem Umfangsteil (32) und der Kollektorzone, der nahezu parallel zur einen ebenen Oberfläche (23) des Halbleiterkörpers verläuft, in einem Abstand von dieser Oberfläche (23) liegt, der größer ist als der Abstand des übrigen Teils (35) des Kollektor-Basis-Überganges zwischen den Basisz'-inenteilen innerhalb des erwähnten Umfangsteiles (32) und der Kollektorzone von dieser Oberfläche (23).

9. Transistor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (1; 21, 22) aus Silizium besteht und daß der zweite Basiszonenteil (10; 37) mit niedrigerem spezifischem Widerstand unter einem äußeren, höchstens 2 μπι langen Teil des ersten Teiles (7; 30) des Emitter-Basis-Überganges liegt.

10. Transistor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ohmsche Kontaktelektrode (13) an der Emitterzone (6) in einer öffnung in der Isolierschicht (3, 4, 5) liegt, deren kleinste Querabmessung höchstens 4 μπι beträgt, und deren Flächeninhalt kleiner ist als der einer öffnung, die zuvor in der Isolierschicht (3,4) gemacht worden ist, um einen Oberflächenteil freizulegen, in den die Emitterdiffusion erfolgt ist.

11. Transistor nach Anspruch 6 und Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen ebenen Oberfläche (23) des Halbleiterkörpers der Abstand

zwischen den benachbarten Rändern einer Emitterteilzone (29) und eines ansatzförmigen Basiskontaktelektrodenteils (43) an der Basiszone höchstens 3 μηι beträgt.

12. Transistor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der einen ebenen Oberfläche (23) des Halbleiterkörpers und dem Teil (35) des Basis-Kollektor-Überganges (33, 34, 35), der unter dem Emitter-Basis-Übergang bzw. den Emitter-Basis-Übergängen liegt, kleiner als 1 μίτι ist.

13. Transistor nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er eine NPN-Zonenfolge aufweist, wobei der erste, hochohmige Basiszonenteil (9; 36) an der Stelle des mittleren Teiles des ersten Teiles (7; 30) des Emitter-Basis-Überganges eine diffundierte Akzeptorkonzentration von höchstens 10¹⁷ Atomen/cm³ hat und der zweite, niederohmige Basiszonenteil (10; 37) an der Stelle des angrenzenden äußeren Teiles des ersten Teiles (7; 30) des Emitter-Basis-Überganges eine diffundierte Akzeptorkonzentration von mindestens 10¹⁸ Atomen/cm³ hat.