DE1764928A1 - Stabilisierte Halbleitervorrichtung - Google Patents

Stabilisierte Halbleitervorrichtung

Info

Publication number
DE1764928A1
DE1764928A1 DE19681764928 DE1764928A DE1764928A1 DE 1764928 A1 DE1764928 A1 DE 1764928A1 DE 19681764928 DE19681764928 DE 19681764928 DE 1764928 A DE1764928 A DE 1764928A DE 1764928 A1 DE1764928 A1 DE 1764928A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zone
metal layer
layer
semiconductor device
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681764928
Other languages
English (en)
Other versions
DE1764928B2 (de
DE1764928C3 (de
Inventor
Else Kooi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1764928A1 publication Critical patent/DE1764928A1/de
Publication of DE1764928B2 publication Critical patent/DE1764928B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1764928C3 publication Critical patent/DE1764928C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
    • H01L23/485—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body consisting of layered constructions comprising conductive layers and insulating layers, e.g. planar contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung die einen Halbleiterkörper enthält mit einer ersten Zone vom einen Leitungstyp und einer zweiten Zone vom anderen Leitungstyp, die völlig durch die erste Zone umgeben ist und mit dieser einen pn-Uebergang bildet, der eine ebene Oberfläche des Körpers geaiäss einer geschlossenen Kurve schneidet, wobei die erwähnte Oberfläche wenigstens an der Stelle der geschlossenen Kurve durch eine Isolierschicht bedeckt ist, unter der ein Inversionskanal entstehen kann.
Halbleitervorrichtungen der beschriebenen Art
109849/U39
PHN 2691
sind in der Halbleitertechnik unter der Bezeichnung PIanarstrukturen bekannt und werden sowohl in Form einzelner Schaltungselemente als auch in Form integrierter Schaltungen häufig verwendet.
Bei solchen Vorrichtungen tritt die Schwierigkeit auf, dass in oder auf der Isolierschicht oder an der Grenzfläche zwischen der Isolierschicht und dem Halbleiterkörper Ladungen vorhanden sind oder gebildet werden können, die überdies unter der Einwirkung elektrischer Felder wandern können. Eine solche Ladung wird hier und in Nachstehenden kurz als Oberflächenladung bezeichnet.
Infolge des Vorhandenseins solcher Oberflachenladungen kann an der unter der Isolierschicht liegenden Halbleiteroberfläche eine Inversionsschicht mit einem dem des unterliegenden Halbleiterkörpern entgegengesetzten Leitungstyp gebildet werden. Infolge von ständig vorhandenen Oberflachenladungen können solche Inversionsschichten schon vorhanden sein, ohne dass äuesere Spannungen an die Vorrichtung angelegt worden sind. Auch kann eine Inversionsschicht durch ein angelegtes elektrisches Feld induziert werden, z.B. durch Ladungswanderung Ober eine Oxydschicht, die über einem in der Sperrichtung polarisierten pn-üebergang liegt. Sine solche Inversio sschicht kann eine Vergröeserung der wirksamen FlSche des pn-Uebergangs herbeiführen, woduroh 1098A9/U39
BAD ORiGINAL
PHN 2691
sich eine Kapazitätserh8hung ergibt, was insbesondere bei integrierten Schaltungen für hohe Frequenzen unerwünscht ist.
Zum Beseitigen oder Verringern des vorstehend beschriebenen nachteiligen Einflusses der erwähnten Oberfl ächenladungen oder ihrer Wanderung sind mehrere Verfahren vorgeschlagen worden. Gemüse einem ersten bekannten Verfahren wird über der Isolierschicht an der Stelle des pn-Uebergangs eine ringföriaige Metallschicht angebracht, die an einem Bezugspotential liegt und zu diesem Zweck in der Praxis üblicherweise elektrisch mit einem der beiderseits des pn-Uebergangs liegenden Halbleitergebiet verbunden ist, wodurch auf den durch die Metallschicht bedeckten Gebieten der Isolierschicht das Potential stabilisiert wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass der ketallring, wenn er möglichst wirkungsvoll sein soll, geschlossen sein muss, wodurch eine über die Isolierschicht ▼erlaufende Metalleitbahn, die das innerhalb des Ringes liegende Halbleitergebiet mit einer aueserhalb des Ringe« liegenden Kontaktstelle verbinden muss, vom Ring isoliert werden muss, z.B. durch auf dem Letallring pyrolytisch angebrachtes Siliciumoxyd.
Gemäss einem zweiten bekannten Verfahren wird rings um den pn-Uebergang herum in einem gewissen Al·? ein ^bschirmring in Form einer Oberflachenzone vojk ^"i Leitungstyp wie der unterliegende Halbleiterkörper* , 109849/H39
BAD ORIGINAL
PHN 2691
mit einer höheren Ladungsträgerkonzentration, z.B. eine diffundierte oder eine durch Induktion gebildete Oberf lächer^zone, angebracht. Die Ladungstragerkonzentration in diesem ...bschirmring ist so hoch, dass in diesem keine Inversionsschicht der beschriebenen Art gebildet werden kann, „odurch eine auf beiden Seiten des Abechirmringee gebildete Inversionsschicht unterbrochen wird. Dabei ist «8 jedoch nicht möglich, diesen Abschirmring in der unmittelbaren Nähe des pn-Ubergangs anzuordnen, weil in diesem Fall zwischen der zweiten Zone und dem Abschirmring eine sehr niedrige Durchschlagspannung auftreten könnte. Die Anbringung eines solchen Abschirmringes ninLnt somit verhältnismi'ssig viel Raun in Anspruch, was insbesondere bei integrierten Schaltungen ein Nachteil sein kann. Ferner wird mit diesem Abschirmring nur die Unterbrechung eines Inversionskanals erzielt, ohne dass der InversionskcOial selbst stabilisiert wird.
Die Erfindung bezweckt, eine Bauart zu schaffen, bei der die bei den geschilderten bekannten Bauarten auftretenden Schwierigkeiten vormieden oder wenigstens erheblich verringert werden. Deehalb wird eine Halbleitervorrichtung der eingange erwähnten Art gemäes der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Metallschicht angebracht ist, die sich auf der Isolierschicht oberhalb der ersten und der zweiten Zone erstreckt, und dass eine von der ersten Metallschicht 109849/U39
BAD ORIGINAL
PHN 2691
getrennte, zweite Metallschicht angebracht ist, die sich auf der Isolierschicht wenigstens oberhalb der ersten none erstreckt und nit Mitteln versehen ist, um an diese Schicht zur Beschränkung eines Inversionskanals unter der Schicht ein Potential anzulegen, welche zweite Metallschicht einen erheblichen Teil der zweiten Zone umgibt und an der Stelle der ersten Metallschicht unterbrochen ist, wobei oberhalb der ersten Zone an der Stelle der Unterbrechung beiderseits der ersten Metallschicht Teile der zweiten Metallschicht oberhalb einer gleichen, τοη der zweiten Zone getrennten, zur Unterbrechung eines unter der Isolierschicht gebildeten Inversionskanals dienenden Oberflächenzone liegen.
Die erfindungsgemasse Bauart ermöglicht unter mehreren eine Kontaktierung des innerhalb der zweiten als Stabilisierungsring dienenden Metallschicht liegenden Gebietes ohne die Zwischenfügung weiterer Isolierschichten. Auch kann der Stabilisationsring in der Iahe oder oberhalb des pn-Ueberganges angeordnet werden, wodurch gegenüber dem erwähnten bekannten Abschirmring eine häufig sehr gewünschte Raumersparnis erreicht wird· Ferner wird unter der ganzen Fläche der zweiten Metallschicht eine Stabilisierung der Inversionsschicht erzielt.
Sie erste Metallschicht kann innerhalb der τοη der zweiten Metallsohioht umschlossenen Fläche v81-
109849/U39
PHN 2691
lig auf der Isolierschicht liegen. Gemäsa einer wichtigen bevorzugten Ausführungsforn; jedoch schlieast sich die erste lletallschicht durch eine Öffnung in der Isolierschicht an die zweite Zone der an eine innerhalb der zweiten Zone liegenden weitere Oberflächenzone an.
Oberflächenzonen zur Unterbrechung eines Inversionskanals sind» wie bereits bemerkt, bekannt, u.a. unter der Bezeichnung "channel stopper", und können z.B. auf einfache «/eise durch diffundierte Zonen vom gleichen Leitungetyp wie das unterliegend· Halbleitergebiet, je* doch alt" stärkerer Dotierung, gebildet werden.
Die zweite Metallschicht, der Stabilisierungsring, kann mit den Enden oberhalb der Kanalunterbrechungszone liegen, ohne Kontakt alt dieser au machen, und durch •ine Metallleitbahn oder einen sonstigen Α»··ΐαβ··1ϋ*·Γ ait einem geeignet gewählten Potential verbunden sein, z.B. mit der ersten Zone vom einen Leitungetyp. Gemäse einer bevorzugten Auaführungsform jedoch schlieeet sich der Erfindung die zweite Metallschicht an der Stell· der Unterbrechung durch mindestens ein« Öffnung i& der Isolierschicht an die den Kanal unterbrechenden Oberflächen aone an» wodurch im allgemeinen sugleloh «la guter ohmeoher Kontakt mit der ersten lon· hergestellt wird, was lAeteeoatere «an«. »*«httf Ut* ··«» 4M ·»·*» " Zone verhiltnismSseig schwach dotiert let.
Die zweite Metallschicht kann sweokmSasig so
109849/US9 bad original
PHH 2691
angebracht werden, dass sie sich über wenigstens einen erheblichen Teil der Schnittkurve des pn-Überganges und der Oberfläche erstreckt. In diesem Falle ist das Potential bis zum pn-übergang stabilisiert, so dass durch Induktion keine Kanalbildung auftreten kann und L#ckstr5üe auf ein l'.indeatmass beschränkt werden. Diese Bauart ist in den Fällen zu bevorzugen, in denen über dem pn-übergang zwischen der ersten und der zweiten Zone eine Sperrspannung steht, die erheblich unter der Durchschlagspannung liegt, wobei ein möglichst kleiner Leckstrom eine Hauptbedingung ist. In den Fällen, in denen eine mSgliehst hohe Durchschlagspannung des pn-Überganges gewünscht ist, kann es jedoch zu bevorzugen sein, die zweite Metallschicht nur oberhalb der ersten Zone in einen Abstand von der Schnittlinie des pn-Uebergangs und der Oberflache anzubringen, nenn sich der mit der ersten Zone- verbundene Stabilieierungsring nämlich bis oberhalb oder bis jenseits des pn-übergangs erstreckt, kann infolge des Potentials des Stabilisierungsringes an der Oberfläche eine Feldkonsentration auftreten, wodurch die Durchschlagspannung dee pn-Überganges erniedrigt wird. Durch die Anbringung des Stabilisierungsringee auf der ersten Zone in einiger Entfernung von pn-übergang kann zwar zwischen dem pn-übergang und dem Stabilieierungsring ein Inversionskanal vorhanden sein bzw. gebildet werden, aber dieser wird unter den Hing ,unter-109849/U39
BAD OHiGlNAL
ms 2691
brochen oder wenigstens ceBen »eitere Verstärkung durch Induktion abgeschirmt, was in vielen Fällen genügt.
Die Isolierschicht kann aus verschiedenen Materialien bestehent z.B. aus Glas oder einem Oxyd« wie Titanoxyd, usw. Hit Vorteil finden jedoch Isolierschichten Verwendung, die wenigstens zum Teil aus Oxyden oder Nitriden von Silicium bestehen.
Sie Erfindung bezieht sich weiter auf eine Schaltung, in der über dem pn-übergang zwischen der ersten und der zweiten Zone eine Sperrspannung liegt.
Aueführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in folgenden naher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 ßchematisch eine Draufsicht auf «Ine Halbleitervorrichtung geales der Erfindung,
Figur 2 scheeatisch einen länge der UnIe U-II der Figur 1 geführten Schnitt durch die«· ITorriaatung,
■ ■ *
Figur 5 schematiech einen längs der feinte IiI-XII der Figur 1 geführten Schnitt*
Figur 4 schematise» eine Braufeicht Auf eine andere Halbleitervorrichtung ge*£ss 4er Erfindung,
Sie figuren 5» 6 und 7 schematise» Iftngj der Linien V-?, TI-?! bzw. TII-TII der Figur 4 g»f*hrte Schnitte durch diese andere g*lt>leiterv«rri«h$itn«;,
Der Deutlichkeit halber eind die
»aesstabgerecht und es «lad
10984S/U33 ßA0 original
PHN 2691
namentlich die Dickeiuibmessungen übertrieben dargestellt. Entsprechende Teile aind nit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, iietsllachichten 9ind in den Draufsichten durch gestrichelte Linien dargestellt.
Figur 1 aei^t in der Draufsicht eine erfindungsgemässe Halbleitervorrichtung, von der diö Figuren 2 und 5 längs der Linie H-II bzw. III-III geführte Schnitte darstellen. Die Vorrichtung enthalt eine Diode und besteht aus einem Halbleiterkörper aus Silicium mit einer ersten Zone 1 aus η-leitendem Silicium ait einem spezifischem Widerstand von 5 Ohm.ca und einer aweiten diffundierten Zone 2 aus p-leitendem Silioium, die röllig durch die erste Zone 1 umgeben let und mit ihr einen pn-übergang 3 bildet, der eine ebene Oberfläche 4 des Körpers gemass einer geschlossenen Kurve 5 (siehe Fig. 1) schneidet. Dabei ist die Oberflache 4 an der Stelle der fjeschlq.esenen Kurve 5 durch eine Isolierschicht 6 aus üiliciuaoxyd bedeckt, unter welcher Isolierschicht 6 ein Invorsionekanal 7 (siehe Fi^. J) entstehen kann, z.B. unter der Einwirkung einer über dem pn-übergang (3,3) angelegten «Sperrspannung.
Geoäss der iriindung ist eine er.ste Metallschicht ü aus Aluminium angebracht, die such auf der Oxydschicht 6 oberhalb der Zonen 1 und 2 erstreckt, während eine von der Schicht β getrennte zweite Aluminiumschicht 9 vorgesehen ist, die sich über einen erheb-
10 9849/ U3 9 , bad
PHH 2691
lichen Teil der Schiiittkurve 5 auf. der Oxydschicht 6 oberhalb der Zonen 1 und 2 erstreckt und einen erheblichen Teil der -Jone 2 ungibt. Die Metallschicht $ ist an der Stelle der Metallschicht 3 unterbrochen. Oberhalb der Zone 1 liegen an der Stelle der unterbrechung die Teile 10 und 11 der Schicht 9 auf einer diffundierten η-leitenden Zone 12 (siehe die Figuren 1 und 3)> die den Inversionskanal 7 unterbricht (sieh· Figur 3) und «tärker dotiert ist als die η-leitende Zone 1.
Die erste Metallschicht θ achlieest eich durch ein Kont*ktfenster 13 in der Oxydschicht 6 an die iione 2 an und ist mit einer Kontaktschicht 16 verbunden» während sich die zweite Metallschicht 9 *n der stelle der Unterbrechung durch Offnungen 14 und 15 in der Oxydschicht an die diffundierte 3one 12 anschliesst und «it einer Kontaktschioht 1? verbunden ist· über die Kontaktsohichten
16 und 17 kann eine Spannung über des pn-Ubergang.5 an- u gelebt ,werden. i , ,-,...,,., /,.....v..-.
Die Abmessungen der Zone 2 betragen etwa 25 x 25 /um. Der Abstand der Zone 12von der Zone 2 beträgt etwa 30 /üb und ist verhältnisaässig gross« un zu verhindern» dass die Durchschlagspannung des Überganges (3»5) zu niedrig wird. Der durch die Metallechicht 9 , gebildete Stabil!sierungsring kann jedoch in. der unmittelbaren Nähender Zone 2 angebracht werden,, wodurch erheblich weniger ßaun beansprucht wird» als. der Pail «ein
109849/ U39 ^c
5 > ä.S: ::"',.. 8ADORIGINAL
PHH 2691
würde, wean die Zone 12 die Zone 2 völlig umgeben würde. Weil der Stabilisierung 9 ferner durch die Zone 12 elektrisch mit der Zone 1 verbunden ist, kann beim Inlegen einer Sperrspannung über dem pn-übergang 3 unter dem Ring 9 kein Inversionskanal d joh Induktion entstehen, während ein gegebenenfalls bereits unter der Schicht 9 vorhandener Inversionskanal infolge der durch die Schicht 9 herbeigeführten Stabilisierung des Potentiale auf der Oxydeohicht nicht durch Induktion verstärkt werden kann.
Die Vorrichtung geaSss den Figuren 1 bis 3 kann durch Anwendung von in der Halbleitertechnik allgenein üblichen Maskierungs- und Diffusionsverfahren hergestellt werden. Dabei wird von einer η-leitenden Siliciumplatte mit einem spezifischen Widerstand von 5 Oha.cn ausgegangen. Diese wird durch thermische Oxydation bei 1200* C in feuchten Sauerstoff mit einer Oxydschicht versehen, in der dann «it Hilfe bekannter photolithographischer Verfahren ein Fenster von etwa 20 χ 20 /u» geatzt wird. Duroh dieses Fenster wird selektiv auf übliche V7eise Bor bis zn einer Tiefe Ύοη etwa 3 /us eindiffundiert, wobei sich die Zon· 2 ergibt. Dann wird in der Oxydechicht ein Fenster von etwa 10 χ 25 /tut geätzt, durch das Phosphor bis zu einer Tiefe von etwa 3 /u» selektiv eindiffundiert wird, wobei eich die Zone 12 ergibt« Durch fortgw«*tite thermisch« Oxydation wird die Mindestdicke der Oxydechicht auf 0,3 y&a gebracht, ua «la« fate Ιβο-
169849/1439
BAD
PHIi 2691
lierur.g zwischen den Met;;llschichten und der Halbleiteroberfläche zu gewährleisten. In der Gxydschicht werden Kontaktfenster 1}, 14 und 15 geätzt, wonach auf die ganze Oberfläche eine 0,5 /um dicke Aluniniumschicht aufgedampft wird, die an schließ send iiu gewünschten Küster geätzt wird, wobei sich die Schichten U und 'y ergeben.
Figur 4 zeicit in der Draufsicht eine ander· erfindungsgenasse Halbleitervorrichtung-, von der die Figuren 5, 6 und 7 lanes der Linien V-V, VI-VI bzw. VII-VII gefünrte Schnitte darstellen. Diese Halbleitervorrichtung enthält einen HochfrequenzsiIiciumtransistor nit einer η-leitendem Kollektorzone 20, einer diffundierten p-leitenden Basiszone 21 und einer diffundierten η-leitenden Snitterzone 22. Der Emitter-Basis-Ubergang 40 und der Kollektor-Basis-Ubergang 4I (siehe Figur 5) schneiden die Oberfläche genäss geschlossenen Kurven 42 und 45 (siehe Figur 4). Die Oberflache iat ebenso wie im vorhergehenden Beispiel mit einer Oxydachicht 6 überzogen. Die Aluuiniuoschicht 2J> ist durch das Kontaktfenster 24 in der Oxydschicht an die Basiszone 21 angeschlossen; die Aliuniniumschicht 25 ist durch das Kontaktfenster 26 an die innerhalb der Basiszone 21 liegende Emitterzone 22 angeschlossen. Die Kollektorzone ist auf der Unterseite der Siliciumplatte mittels einer Metallschicht 27 kontaktiert.
Auf der Oxydschicht 6 ist gemäss der Erfindung
109849/U39
. ÖAD ORIGINAL
- 13 -
PHN 2691
eine von den Aluminiumschichten 2J und 25 getrennte Aluminiumschicht 28 angebracht, die sich auf der Oxydachicht oberhalb der η-leitenden Kollektorzone erstreckt und einen erheblichen Teil der Basiszone 21 umgibt. Die Metallschicht 28 ist sowohl an der Stelle der Metallschicht 23 als auch an der Stelle der Metallschicht 25 unterbrochen. Bei diesen Unterbrechungen liegen oberhalb der Kollektorzone 20 beiderseits der Metallschicht 23 die Teile 32 und 33 eier Schicht 28 auf der diffundierten η-leitenden Oberflächenzone 34» während beiderseits der Metallschicht 25 die Teil 29 und 30 der Schicht 28 über der diffundierten η-leitenden Oberflächenzone 31 liegen. Die Metallschicht 28 ist durch die Kontaktfenster 35, 36, 37 und 38 an die Zonen 31 und 34 angeschlossen.
Die Zonen 3^ und 34 dienen zur Unterbrechung eines etwaigen infolge der vorstehend erwähnten Oberflächenladungen iiuf der Kollektorzone 20 gebildeten Inversionskanals 39· Siehe Figur 7» in der der Teil des Kanals 39 beiderseits der Zone 34 angegeben ist.
Ahnlich wie in vorstehenden Beispiel dient die Kombination der Zonen 31 und 34 mit dem Stabilisierungsring 28 zum Unterbrechen eines Inversionskanals 39 bzw· zum Verhindern der Bildung oder weiteren Verstärkung eines »öleheη Kanals. Beim beschriebenen Transistor ist der Stabilieierungsring 26 nur auf der Kollektorzone 20, in einiger Entfernung τοη der Schnittkurve des Kollektor-
109849/U39
BAD ORIGINAL
K 2691
Basis-Übergangs mit der Oberfläche, angebracht, wodurch, wie dies im vorstehenden erläutert vrurde, eine Herabsetzung der zulässigen Kollektor-Basis-Spannung verhindert oder wenigstens erheblich verringert wird.
Die Abmessungen der Emitterzone betragen etwa 15 x 100 /um, die der Basiszone 45 x 120 /um. Die AluminiumBchichten 23 und 25 haten an der Stelle der Schnittlinie V-Y eine Breite von θ bis 10 /um, die Aluminiumschicht 28 von etwa 15 /um. Die Zonen 31 unä 34 haben Abmessungen von etwa 10 χ 50 /um und sind um etwa 30 /um vom Kollektor-Basis-Übergang entfernt, während die Alumi-
niumschicht 28 etwa 5 /um von diesem Übergang entfernt ist. Die Vorrichtung genass den Figuren 4 bis 7 lasst sich mit Hilfe allgemein üblicher Verfahren herstellen. Dabei wird von einer η-leitenden SiIieiumplatte alt einem spezifischen Widerstand von 5 oh«.cm ausgegangen* Diese wird bei 1200· G in feuchtem Sauerstoff wEhrend etwa 50 Min. oxydiert, wobei sich eine etwa 0,6 /um
dicke Oxydschicht ergibt. Nach des Atzen eines Fensters von etwa 4Ox 115 /um wird durch dieses Fenster Bor eindiffundiert, wobei von B9O. ausgegangen wird (15 Hin· Aufdampfen bei 885° C in trocknem Stickstoff, dann Eindiffundieren bei 1200· C, etwa 30 Min, in trocknen Sauerstoff und 30 Min. in feuchtem Sauerstoff)· Dabei entsteht die Basiszone 21) die Eindringtiefe des Bore beträgt etwa 3 /um· Ansohliessend werden in der gebil-
109849/1439
■χ-
- 15 -
PHN 2691
deten Oxydhaut an der Stelle der zu bildenden Zonen 31 und 34 und der Emitterzone 22 Fenster geätzt. Durch diese Fenster wird während etwa 20 Min. bei 1095° C Phosphor eindiffundiert, wobei von Ρ2^ς ausgegangen wird. Dabei entstehen die Zonen 31» 3.4 und 22} die Eindringtiefe der Emitterzone 22 betragt etwa 2,3 /um. Durch fortgesetzte thermische Oxydation wird die Oxydhaut verstärkt, ua ^
eine putβ isolierende Schicht auf den Zonen 31 und 34 zu bilden, wonach die Kontaktfenster 24, 26 und 35 bis 38 geatzt werden. Dann wird über das Ganze eine 0,5 /um dicke Aluminiumschicht aufgedampft, aus der gemass an
e»
eich bekannten Atzverfahren die Schichten 23, 25 und 2Θ gebildet werden.
Die Erfindung ist offensichtlich nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschrankt, aber im Hahnen der Erfindung sind viele Abänderungen möglich. Unter Umständen kann z.B. die erwähnte erste Metallschicht ™
völlig auf der Isolierschicht liegen, ohne dass sie sich durch ein Kontaktfenster an den Halbleiterkörper an-8chlieset, z.B. wenn sie einen Teil einer Torelektrode eines MOS-Transistors, einer Kapazität, usw. bildet. Als Isolierschicht können aueser Siliclumoxyd auch Siliciumnitrid, Titanoxyd oder andere Isolierstoffe Verwendung finden. Die Metallschiohten können statt aus Aluminium aus anderen Metallen, z.B. Gold oder Nickel, bestehen· Weiter können die in den Beispielen erwähnten
1 09849/U39 ^^ΙΜΔ,
BAD ORiGiNAL
PHN 2691
Leitunestypen je durch den entgegengesetzten Typ ersetzt werden, wobei η-leitende Inversionskanäle statt der besci.rifcbenen p-leitenden Kanäle auftreten können. Die zweite Metallschicht, der Stabilisierungaring, kann sich statt durch zwei nur durch ein einziges Kontaktfenster oder gar nicht an die den Kanal unterbrechende OberfläcLenzone anschliessen, jedoch an einer anderen -teile mit der erwähnten ersten Zone von einen Leitungstyp oder Kit einen anderen Gebiet des Halbleiterkörper mit einen geeigneten Potential verbunden sein. Die in den Beispielen angegebenen Abmessungen können selbstverständlich vom Fachmann entsprechend den an die betreffende Vorrichtung gestellten Anforderungen abgewandelt werden.
109849/U39

Claims (1)

  1. PHN 2691
    Patentansprüche
    1.1 Halbleitervorrichtung, die einen Halbleiterkörper enthält nit einer ersten Zone vom einen Leitungstyp und einer zweiten Zone vom anderen Leitungstyp, die völlig durch die erste Zone umgeben ist und mit ihr einen pn-Ubergang bildet, der eine ebene Oberfläche des Körpers geaiäss einer geschlossenen Kurve schneidet, wobei die erwähnte überfläche wenigstens an der Stelle der geschlos- ™ senen Kurve durch eine Isolierschicht bedeckt ist| unter welcher ein Inversionskanal entstehen kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Metallschicht angebracht ist, die sich auf der Isolierschicht oberhalb der ersten und der zweiten .Jone erstreckt, und dass eine von der ersten Metallschicht getrennte aweite Metallschicht angebracht ist, die sich auf der Isolierschicht wenigstens oberhalb der ersten Zone erstreckt und nit Mitteln versehen ist, um an diese Schicht zur Beschränkung eines M Inversionskanals unter der Schicht ein Potential anzulegen, welche zweite Metallschicht einen erheblichen Teil der zweiten Zone umgibt und an der Stelle der ersten Metallschicht unterbrochen ist, wobei oberhalb der ersten Zone an der Stelle der Unterbrechung beiderseits der ersten Metallschicht Teile der zweiten Metallschicht oberhalb der gleichen, von der zweiten Zone getrennten, sur Unterbrechung eines unter der Isolierschicht gebildeten Inversionskanals dienenden Oberflachenzone liegen.
    109849/U39
    BAD OSiGlNAL
    PHI 2691
    2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Metallschicht durch
    eine Öffnung in der Isolierschicht an die zweite Zone anschliesst.
    5· Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erate Metallschicht durch
    eine Öffnung in der Isolierschicht an eine innerhalb der zweiten Zone liegende weitere Oberflachenzone anschliesst. 4· Halbleitervorrichtung nach eines oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Metallschicht an der Stelle der Unterbrechung durch mindestens eine Öffnung in der Isolierschicht an die den Kanal unterbrechende Oberflachenzone anschliesst.
    5. Halbleitervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kanal unterbrechenden Oberflachenzone eine Zone
    vom erwähnten einen Leitungstyp ist und stärker als die
    erwähnte erste Zone dotiert ist.
    6. Halbleitervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Metallschicht über wenigstens einen erheblichen Teil der erwähnten geschlossenen Kurve erstreckt.
    7. Halbleitervorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich aie zweite Metallschicht oberhalb der ersten Zone in ei-
    109849/U39
    ßAD ORIGINAL
    - VJ -
    PHIi 2691
    niger Entfernung von der erwähnten geschlossenen Kurve befindet.
    ö. Halbleitervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht wenigstens zum Teil aus Siliciumoxyd oder Siliciumnitrid besteht»
    9. Schaltungeanordnung mit einer Halbleitervorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Aneprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über dem pn-Ubergang zwischen der ersten und der zweiten Zone eine Sperrspannung angelegt ist.
    109849/U39
    to .
    Leerseite
    . i.
DE19681764928 1967-09-12 1968-09-05 Stabilisiertes Halbleiterbauelement und Schaltungsanordnung Expired DE1764928C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL6712435.A NL158027B (nl) 1967-09-12 1967-09-12 Gestabiliseerde planaire halfgeleiderinrichting met een hoog gedoteerde oppervlaktezone.
NL6712435 1967-09-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1764928A1 true DE1764928A1 (de) 1971-12-02
DE1764928B2 DE1764928B2 (de) 1977-01-20
DE1764928C3 DE1764928C3 (de) 1977-09-15

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US3544861A (en) 1970-12-01
NO123294B (de) 1971-10-25
ES357987A1 (es) 1971-06-16
DE1764928B2 (de) 1977-01-20
SE351942B (de) 1972-12-11
FR1580661A (de) 1969-09-05
AT307503B (de) 1973-05-25
NL6712435A (de) 1969-03-14
GB1238876A (de) 1971-07-14
CH502696A (de) 1971-01-31
DK119169B (da) 1970-11-23
BE720637A (de) 1969-03-10
NL158027B (nl) 1978-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4013643C2 (de) Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2901193A1 (de) Halbleiteranordnung
DE3537004A1 (de) Vdmos-baustein
DE2536277A1 (de) Halbleiteranordnung
DE3024939C3 (de) Halbleiteranordnung
DE1614300B2 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode
DE1789119C3 (de) Halbleiterbauelement. Ausscheidung aus: 1514855
DE1514017A1 (de) Halbleiteranordnung
DE2500775A1 (de) Hochspannungsfestes halbleiterbauelement
DE2628273A1 (de) Halbleiterbauteil
DE2030917B2 (de) Halbleiteranordnung
DE1539070A1 (de) Halbleiteranordnungen mit kleinen Oberflaechenstroemen
DE2953394T1 (de) Dielectrically-isolated integrated circuit complementary transistors for high voltage use
DE3103785C2 (de)
DE2851303C2 (de)
DE2433803C3 (de) Feldeffekttransistor mit zwei isolierten Gate-Elektroden
DE1764928A1 (de) Stabilisierte Halbleitervorrichtung
DE2361171A1 (de) halbleitervorrichtung
DE1910447C3 (de) Halbleiterbauelement
DE2012945C3 (de) Halbleiterbauelement
DE19727676A1 (de) MOS gesteuertes Leistungshalbleiterbauelement
DE1919406C3 (de) Feldeffekttransistor und seine Verwendung in einer Schaltungsanordnung für einen Miller-Integrator
DE4234152A1 (de) In seiner leitfaehigkeit modulierter mosfet-typ
DE1764928C3 (de) Stabilisiertes Halbleiterbauelement und Schaltungsanordnung
DE6802215U (de) Halbleiterbauelement.

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee