DE1810322B2 - Bipolarer Transistor fur hohe Ströme und hohe Stromverstärkung - Google Patents

Bipolarer Transistor fur hohe Ströme und hohe Stromverstärkung

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Description

Die Erfindung betrifft einen bipolaren Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung mit mehreren in die Basiszone eindiffundierten schmalen, streifenförmigen, zueinander parallelen und über ihre ganze Länge kontaktierten Emitterzonen und mit je durch eine Sammelschiene untereinander verbundenen Basis- und Emitterkontakten.
Wesentliche Eigenschaften eines für einen Betrieb mit hohen Strömen geeigneten Transistors sind eine kleine Kollektorkapazität und eine im wesentlichen gleichförmise Emitterstromdichte.
Eine kleine Kollektorkapazität wird erreicht durch eine kleine Grenzfläche zwischen Basis- und Kollektorzone. Diese Grenzfläche darf aber nicht so verkleinert werden, daß gleichzeitig die Grenzfläche zwischen Emitter- und Basiszone kleiner wird. Eine bekannte Maßnahme, die Kollektor-Basis-Fläche zu verkleinern : ohne gleichzeitig die Emitter-Basis-Fläche zu verkleinern, besteht darin, die Emitterzone in schmale, lange und zueinander parallelliegende Streifen zu unterteilen, wobei die Emitter-Basis-FJäche wesentlich vergrößert wird. Das in diesen Emitterstreifen gegenüber einer einzelnen großen Emitterzone größere Verhältnis von Breite zu Tiefe beeinflußt die Gleichförmigkeit der Emitterstromdichte günstig.
is In derartigen bekannten Anordnungen werden alle Emitterstreifen an ihrem einen Ende kontaktiert und die Kontakte miteinander verbunden. Auf der den Emitterkontakten gegenüberliegenden Seite werden die zwischen den Emitterstreifen liegenden Basiszonen kontaktiert und deren Kontakte werden ebenfalls miteinander verbunden. Um in derartigen Konfigurationen einen gleichförmigeren Stromfluß durch die gesamte Emitterstruktur zu erzielen, ist auch bekannt, wie z. B. in der französischen Patentschrift 13 58 189 beschrieben ist, einen metallischen Leiter entlang der gesamten Länge des Emitterstreifens anzubringen.
Die Eigenschaften der so aufgebauten Transistoren, durch die Ströme fließen sollen, die in der Größenanordnung von Ampere liegen, sind noch nicht befriedigend. Die bekannte Struktur erfüllt zwar die Bedingung einer kleinen Basis-Kollektor-Fläche, jedoch ist die Gleichförmigkeit der Emitterstromdichte noch nicht ausreichend. Zwar bewirkt, wie gesagt, eine Herabsetzung der Breite der Emitterstreifen eine gleichförmige Stromdichte im Querschnitt jeden Emitterstreifens, jedoch ruft eine Herabsetzung der Breite des Streifens ein wesentliches Anwachsen des Widerstands des Streifens und damit der gesamten Elektrode hervor, wodurch die Emitterstromdichte in Richtung der Längserstreckung des Elektrodenbereichs abnimmt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ζ. B. die Emitterstromdichte in Richtung der Längserstreckung des Emitters exponentiell von der Spannung am Übergang abhängt und daß diese infolge des Stromflusses durch den Emitter- und Basiswiderstand herabgesetzt wird. Da der Widerstand des Emitters direkt proportional zu seiner Länge und indirekt proportional zu seiner Breite ist, so zieht jegliche Herabsetzung der Breite des Emitters ein Anwachsen des Emitterwiderstandes mit sich, wobei die Ungleichförmigkeit der Emitterstromdichte entlang der Emitterlängserstreckung zunimmt. D.h. allein mit der Maßnahme, die Emitterstreifen schmal zu machen, läßt sich noch keine ausreichende gleichförmige Emitterstromdichte erzielen, weshalb auch die Stromverstärkung derartiger bekannter Transistoren unbefriedigend ist.
Bei den bekannten Transistoren wird der Verschmälerung der Emitterstreifen und der Verminderung des Abstands zwischen den Emitterstreifen auch dadurch eine Grenze gesetzt, daß einerseits, um eine zuverlässige Arbeitsweise des Transistors sicherzustellen, und andererseits, um die Stromzuführung niederohmig zu machen, möglichst breite Emitter- und Basiskontakte erwünscht sind. Wegen der damit verbundenen, relativ großen kontaktierten Basis- und Emitterflächen an der Halbleiteroberfläche müssen dabei jedoch, verglichen mit sehr schmalen Emitter- und Basisstreifen, erhöhte Emitter- und Basiskapazitäten und daraus resultierend
ein Absinken der Grenzfrequenz und entsprechend langsame Schaltzeiten in Kauf genommen werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Struktur eines bipolaren Transistors für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung anzugeben, bei welchem die Emitterstromdichte gleichförmig ist, bei weichein zur Erzielung einer kleinen Kollektorkapazität der Kollektor-Basis-Übergang eine kleine Fläche hat und bei dem Emitter- und Basiskontakte niederohmig sind und trotzdem -die Kapazitäten klein gehalten werden, bei dem die Grenzfrequcaz entsprechend hoch ist und die Schaltzeiten schnell sind. Die Kontaktstruktur soll außerdem eine flexible Festlegung der Lage der Anschlüsse an die Stromschienen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Transistor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die in einer ersten Metallisierungsebene liegenden, fingerartig ineinandergreifenden Emitter- und Basiskontakte in eine erste Isolierschicht eingelegt sind, daß die Sammelschiene in einer von der ersten Metallisierungsebene durch eine zweite Isolierschicht getrennten, zweiten Metallisierungsebene verlaufen und daß die Sammelschienen mit den Basis- und Emitterkontakten durch leitende Querverbindungen in der zweiten Isolierschicht verbunden sind.
Ein solcher Transistor ist ausgezeichnet durch eine kleine Kollektor-Basis-Fläche. Da die Stromzuführung zu den Emitterstreifen von der Stromschiene senkrecht nach unten erfolgt und nicht entlang der Emitterstreifen, lassen sich die Emitterstreifen schmal machen, ohne daß dadurch die Stromdichte in der Längsrichtung dsr Emitterstreifen inhomogen wird. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Transistorstrukturen. Da die Stromschienen durch zwei Isolierschichten von den aktiven Transistorgebieten getrennt sind, werden sie auch dann, wenn sie großflächig sind, keine störenden Kapazitäten verursachen. Anders als bei den bekannten Transistoren können deshalb sehr niederohmige Stromzuführungen bis nahe an die aktiven Transistorgebiete herangeführt werden. Während bei den bekannten Transistorstrukturen die Lage der Stromschienenanschlüsse durch die Lage der Emitterstreifen weitgehend festgelegt sind, hat man bei der erfindungsgemäßen Struktur in der Planung der Anschlüsse viel Freiheit
Zwar ist aus der Zeitschrift »Electronics«, Band 38, Nr. 17 vom 23.8.1965, Seite 71—84, eine Transistorstruktur bekannt, bei der mittels einer großflächigen Stromschiene eine Reihe von unter anderem auch streifenförmigen Emittergebieten von oben kontaktiert werden. Diese Struktur gestattet aber nicht die zwischen den Emitterstreifen liegenden Basisgebiete entlang der Emitterstreifen zu kontaktieren. Deshalb erhält man im Unterschied zu der erfindungsgemäCen Struktur bei der in der Zeitschrift beschriebenen Struktur eine inhomogene Potentialverteilung in der Basis, wodurch sich die geforderte gleichförmige Emitterstromdichte verschlechtert
In vorteilhafter Weise läßt sich das für die Emitterstromschiene zur Verfügung stehende Gebiet dadurch vergrößern, daß die beiden äußersten Kontaktfinger in der ersten Metallisierungsschicht Basiskontakte sind, daß ein die Basiszone einrahmendes und den Basis-Kollektor-Übergang überlappendes, auf der Isolierschicht und den beiden äußeren Basiskontakten aufliegendes und mit den übrigen Basiskontakten leitend verbundenes Verbindungsglied vorgesehen ist, das die Verbindung zwischen den Basiskontakten und der Basissammeischiene herstellt Auf diese Weise wird die die Emitterstromschiene sichelförmig umgebende Basisstromschiene weitgehend in eine Lage verschoben, die über der Kollektorzone liegt, wobei der vergrößerte Abstand zwischen Basisstromschiejie und Basiskontakten durch das niederohmige Verbindungsglied kompensiert wird.
Um eine möglichst niederohmige Kontaktierung der Emitterstreifen sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn
ίο die Sammelschiene für die Emitterkontakie flächenmäßig ausgebildet ist und alle Emitterkontakte zum größeren Teil überdeckt
Zur Herabsetzung des Kollektorbahnwiderstandes ist es vorteilhaft, wenn die Kollektorzone zwei verschieden stark dotierten Schichten besteht, von denen die die Basiszone in sich aufnehmende Schicht fast eigenleitend und die darunterliegende Schicht bis zur Entartung dotiert ist
In vorteilhafter Weise wird die Bildung einer
Inversionsschicht dadurch verhindert, das ein die Basiszone umgebender Schutzring vorgesehen ist, der den gleichen Leitungstyp aufweist wie die Emitterstreifen. Dabei ist es vorteilhaft, den Schutzring gleichzeitig dazu zu benutzen, um eine vorzugsweise im gleichen Verfahrensschritt wie die Emitter- und Basiskontakte aufzubringende Elektrode, welche zur Feldhomogenisierung im Bereich des Kollektor-Basisübergangs dient mit dem Halbleitersubstrat galvanisch zu verbinden.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert In diesen bedeutet
F i g. 1 eine vergrößerte Draufsicht eines bipolaren Transistors mit mehreren Kontaktierungsebenen;
Fig.2a—2d eine schematische Darstellung des bipolaren Transistors während bestimmter Schritte des Verfahrens zu seiner Herstellung.
Fig. 1 zeigt einen Transistor 10 des NPN-Typs. Eine PNP-Zonenfolge kann in ähnlicher Weise realisiert werden. Wie aus der F i g. 2d hervorgeht, umfaßt der Transistor 10 eine Kollektorzone 11 und eine Basiszone 12, welche P-Ieitend ist. Die Kollektorzone 11 umfaßt die Schicht 13, welche N+-leitend ist, sowie eine fast eigenleitende, N-leitende Schicht 14, welche zwischen der Basiszone 12 und der Schicht 13 liegt. Außerdem besitzt der Transistor streifenförmige Emitterzonen 15, welche zueinander parallel verlaufen und N+-Leitfähigkeit aufweisen. Die Streifen sind in die Basiszone 12 eingebettet und reichen bis zur Oberfläche der unkontaktierten und unabgedeckten Struktur. Jeder Emitterstreifen 15 besitzt einen Kontaktstreifen 16 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, welches leitend mit dem Emitterstreifen 15 verbunden ist und sich im wesentlichen über dessen gesamte Länge erstreckt. Sie verlaufen ebenfalls zueinander parallel. Diese Emitterkontaktstreifen (16) sind mittels einer ersten Schicht 17 aus einem geeigneten isolierenden Material, z. B. aas Siliziumdioxid gegeneinander elektrisch isoliert (F i g. 2b).
eo Die elektrische Kontaktierung für die Basiszone 12 ist zwischen den Emitterstreifen 15 angeordnet und umgibt die Emitterstreifen 15 kammartig. Die Basiskoniaktierung umfaßt somit eine Vielzahl von ausgedehnten fingerartigen Kontaktstreifen 19, welche zwischen je zwei Emitterstreifen 15 und an der Außenseite der beiden äußeren Emitterstreifen 15 verlaufen. Die elektrische Kontaktierung umfaßt weiterhin ein rechteckig gestaltetes Verbindungsglied 18 mit zwei paralle-
len Seiten, welche die einander entgegengesetzten Enden der Kontaktstreifen 19 für die Basiszuführung miteinander verbinden. Die anderen beiden Seiten des Verbindungsgliedes 18 kontaktieren die äußeren Seiten der Kontaktstreifen 19, welche auf jeder Seite der äußersten der Streifen 15 angeordnet sind. Das Verbindungsglied 18 ist mit den Basiskontaktstreifen 19 vereint und ist aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt. Der direkt auf den Randgebieten der Basiszone 12 aufliegende Basiskontaktstreifen 19 führt durch die erste Isolierschicht hindurch und geht in das Verbindungsglied 18 über. Dieses ist oberhalb der ersten Isolierschicht 17 angeordnet, was aus der Fig.2b ersichtlich ist. Der Transistor 10 besitzt eine zweite Schicht 20 (F i g. 2c) aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise eine solche aus Siliziumdioxid, welche sich über der ersten Isolierschicht 17, über die Emitterkontaktstreifen l€i, über das rechteckige Verbindungsglied 18 sowie über die Basiskontaktstreifen 19 erstreckt Eine Sammelschiene 21 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, führt an bestimmten Stellen durch das zweite Isolierschicht hindurch und macht an diesen Stellen mit dem zentralen Bereich der Emitterkontaktstreifen 16 Kontakt Diese Verbindungen zwischen der Sammelschiene 21 und den Emitterkontaktstreifen erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Emitterstreifen hinweg.
Eine weitere Sammelschiene 24 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, ist so angeordnet, daß sie teilweise die Sammelschiene 21 umgibt Die Sammelschiene 24, welche der Stromzuführung für die Basis dient besitzt die Bereiche 25 (F i g. 2d), welche sich durch die Öffnungen 26 in der zweiten Isolierschicht 20 hindurch nach unten erstrecken, um mit bestimmten Bereichen des rechteckigen Verbindungsgliedes 18 Kontakt zu machen.
Wie in der F i g. 2d gezeigt ist ruht das rechteckige Verbindungsglied 18 auf der ersten Isolierschicht 17 und überlappt den Kollektorbasisübergang. Die Öffnung 26 ist derart gestaltet daß die Sammelschiene 24 mit dem Verbindungsglied 18 für die Basiskontaktstreifen entlang dessen gesamter Längserstreckung Kontakt macht. Das rechteckige Verbindungsglied 18 für die Basiskontaktstreifen 19 befindet sich außerhalb des aktiven Transistorbereiches und ist so gestaltet daß sich ein Teilgebiet über den Kollektor-Basisübergang erstreckt Die beschriebene Ausgestaltung der Basiskontaktierung, bei welcher der Übergang unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht von der metallischen Kontaktierungszuführung abgedeckt wird, wird als »ausgedehnte Kontaktierung« bezeichnet
Es sei darauf hingewiesen, daß die Lokalisierung der Kontaktklemmen 27 und 28 und der Sammelschienen 21 und 24 weitgehend willkürlich ist und nicht notwendigerweise die in F i g. 1 gezeigte Konfiguration besitzen muß.
Ein Schutzring 29 umgibt die Basiszone 12 des Transistors 10. Er soll verhindern, daß sich eine Inversionsschicht auf der Oberfläche des Transistors 10 ausbreitet Derartige Schutzringe 29 werden auf der Oberfläche eines mit einer Vielzahl von Transistoren 10 versehenen Plältchens 30 aufgebracht, wobei jeder Transistor einen solchen Schutzring 29 erhält
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Transistors 10 ist das Ausgangsplättchen 30; welches als Substrat dient, vom N+-Leitungstyps, welcher beispielsweise durch Dotierung mit Antimon erstellt wurde. Die Schicht 14 auf dem Plättchen 30 wurde durch Niederschlagung einer N-leitenden epitaktischen Schicht gebildet, welche mit Phosphor dotiert wurde.
Das Plättchen 30 wird dann thermisch oxydiert, wodurch sich eine Schicht isolierenden Materials auf der gesamten Oberfläche der Schicht 14 ergibt. Dann werden selektiv Löcher in diese Isolierschicht geätzt, deren Geometrie der zu erstellenden Basisdiffusionskonfiguration entspricht, wobei eine Vielzahl von
ίο Basisbereichen 12 auf der Oberfläche der Schicht 14 entsteht. Die Basiszonen 12 werden durch Eindiffusion eines P-Dotierungsmaterials, beispielsweise von Bor, mit einer Konzentration von 10l8—1019 Atomen/cm3 durch die in die Oxidschicht eingebrachten Durchbrüche hindurch erzeugt
Anschließend kann auf die Seite des Plättchens 30, welche dem Basisbereich 12 gegenüberliegt, Gold aufgedampft und eindiffundiert werden. Durch die Golddotierung ergibt sich eine Beeinflußung der
Ladungsträgerlebensdauer sowie eine Änderung des Leitungstyps der epitaktischen Schicht, wonach die Schicht 14 Eigenleitfähigkeit aufweist
Danach wird das Plättchen nochmals einer thermischen Oxidation unterzogen, wodurch sich eine weitere
2> Oxidschicht ergibt
In diese werden wiederum Durchbrüche eingeätzt zur Erstellung des Musters der Emitterstreifen 15 und des Schutzringes 29 für einen jeden Transistor 10 auf dem Plättchen. Nunmehr wird ein N-Leitung erzeugendes Dotierungsmaterial, beispielsweise eine relativ hohe Konzentration von Phosphor (etwa 1021 Atome/cm3) durch die Öffnungen innerhalb der Oxidschicht hindurchdiffundiert
Das Plättchen 30 wird nunmehr nochmals thermisch oxidiert und/oder eine Schicht aus einem nichtleitenden Material, beispielsweise aus Siliziumdioxid auf den Transistor 10 über die gesamte Oberfläche der Basis 12, dem Emitterstreifen 15 und des Schutzringes 29 niedergeschlagen, wodurch sich eine erste isolierende Abdeckschicht 17 für den Transistor bildet. Dann werden die Öffnungen 31 und 32 in die erste isolierende Abdeckschicht 17 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch die Anwendung eines Photolacks selektiv eingeätzt wie dies in F i g. 2a für ein Teilgebiet eines der Transistoren 10 gezeigt ist
Die Durchbrüche 31 in der ersten Isolierschicht 17 entsprechen bezüglich ihrer Länge und ihrer Breite etwa den Abmessungen der Emitterstreifen 15. Die Durchbrüche 32, welche vorzugsweise gleichzeitig mit den Durchbrüchen 31 eingebracht werden und welche etwas weniger breit als die Öffnungen 31 sind, dienen als Durchführungen für die später anzubringende Basiskontaktierung.
Nunmehr wird eine geeignete metallische Schicht ζ. B. eine solche aus Aluminium, durch die Durchbrüche 31 und 32 innerhalb der ersten Isolierschicht 17 hindurch aufgebracht, wodurch ein ohmscher Kontakt mit der Basis 12 und mit den Emitterstreifen 15 erstellt wird. Das Metall kann durch irgendein geeignetes Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Verdampfen, durch Kathodenzerstäubung oder durch pyrolithische Zersetzung. Die Dicke der metallischen Schicht beträgt etwa 0,6 um.
Nach Aufbringung dieser Metallschicht durch die Durchbräche 31 und 32 werden getrennte Emitter- und Basiszuführungen mittels eines geeigneten Photoresists- und Ätzverfahren hergestellt Als Teil der Emitterzuführung ist der Kontaktstreifen 16, als Teil der Basiszufüh-
rung das rechteckige Verbindungsglied 18 wirksam. Gleichzeitig mit der Herstellung der Emitter- und der Basiszuführungen des ersten Kontaktierungsniveaus wird eine Elektrode 33 aus dem niederzuschlagenden Metall erstellt.
Anschließend wird eine zweite Isolierschicht 20 auf die Emitterkontaktstreifen 16, das rechteckige Verbindungsglied 18 und die Basiskontaktstreifen 19, sowie über die verbleibenden Teile der ersten Isolierschicht 17 aufgebracht. Die zweite elektrische Isolierschicht 20 kann, z. B. durch Kathodenzerstäubung aufgebrachtes Siliziumdioxid sein und besitzt eine Dicke von etwa 1,6 μΐη.
Weiterhin werden durch geeignete Verfahren, beispielsweise durch eine Photolacktechnik die Durchbrüche 23 und 26 in die zweite Isolierschicht 20 geätzt, wie dies aus der Fig.2c hervorgeht Diese Durchbrüche erstrecken sich über einen wesentlichen Teil der Länge eines jeden Kontaktstreifens, im Vergleich mit diesen besitzen sie jedoch eine etwas geringere Breitenausdehnung.
Die Durchbrüche 26 befinden sich außerhalb des Kollektorbasisüberganges. Wie aus F i g. 1 zu ersehen, in der die Bereiche 25 der Basissammeischiene 24 identifiziert sind, erstrecken sich die Durchbrüche 26 entlang der linken und der oberen Seite sowie entlang von Teilen der anderen beiden Seiten des Transistors 10. Die Durchbrüche 26 befinden sich in vertikaler Richtung mit dem rechteckigen Verbindungsglied für die Basiskontaktstreifen in Fluchtung.
Eine metallische Schicht, beispielsweise eine solche aus Aluminium wird nunmehr auf die zweite Isolierschicht 20, sowie innerhalb der Durchbrüche 23 und 26 aufgebracht Diese Schicht besitzt eine Dicke von 1 μηι oder mehr. Die Bereiche der Emitter- und Basisleitungen innerhalb dieser zweiten Kontaktierungsebene werden mittels eines geeigneten Photolack- und Ätzverfahrens in der gleichen Weise realisiert, wie dies im Vorstehenden für die gleichen Zuführungen innerhalb der ersten Kontaktierungsebene beschrieben wurde. So erzeugt das Metall, welches in die Durchbrüche 23 eingebracht wird, Kontaktbereiche 22 zu der Sammelschiene 21 und stellt daher den Kontakt mit den Emitterkontaktstreifen 16 her. In ähnlicher Weise erzeugt das Metall, welches in die Durchbrüche 26 eingebracht wird, Kontaktbereiche 25 zwischen der Sammelschiene 24 und dem rechteckigen Verbindungsglied 18 bzw. dem eigentlichen Kontaktierungsbereich 19 für die Basis 12.
Eine dritte Isolierschicht 34, beispielsweise aus Siliziumdioxid wird nunmehr durch Kathodenzerstäubung oder dergleichen auf den Transistor 10 aufgebracht, wie es aus der Fig.2d hervorgeht. Die dritte Isolierschicht 34 besitzt eine Dicke von etwa 2 μπι oder mehr.
Nunmehr wird als Kontaktierung für den Kollektor 11 eine metallische Schicht, beispielsweise eine Chrom-Kupfer-Gold-Schicht auf die rückwärtige, der dritten Isolierschicht 34 abgewandten Seite des Plättchens 30 aufgebracht
Weiterhin werden in der dritten Isolierschicht 34 Durchbrüche als Zugänge zu den Kontaktklemmen 27 und 28 angebracht, die ihrerseits mit der Sammelschiene für die Emitterkontaktierung 21 bzw. mit derjenigen für die Basiskontaktierung 24 in Verbindung stehen. Dieser Verfahrensschritt kann wiederum mit Hilfe eines geeigneten Ätz- bzw. Photolackverfahrens durchgeführt werden.
Zur Erstellung der aus mehreren Metallschichten bestehenden Kontaktklemmen 27 und 28 wird eine Metallmaske benutzt. Als Metallschichtfolge kann Chrom-Kupfer-Gold oder Chrom-Nickel-Gold als erste
Schicht gewählt werden, wobei als zweite Schicht das Lötzinn-Blei und als dritte Schicht ein mit Nickel überzogenes Kupferkügelchen dient
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung mit mehreren in die Basiszone eindiffundierten, schmalen, streifenförmigen, zueinander parallelen und Ober ihre ganze Länge kontaktierten Emitterzonen und mit je durch eine Sammelschiene untereinander verbundenen Basis- und Emitterkontakten, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer ersten Metallisierungsebene liegenden, fingerartig ineinandergreifenden Emitter- und Basiskontakte (16, 19) in eine erste Isolierschicht (17) eingelegt sind, daß die Sammelschienen (24, 21) in einer von der ersten Metallisierungsebene durch eine zweite Isolierschicht (20) getrennten zweiten Metallisierungsebene verlaufen und daß die Sammelschienen (24, 21) mit den Emitter- ufid Basiskontakten (16,19) durch leitende Querverbindungen (25, 22) in der zweiten Isolierschicht (20) verbunden sind.
2. Bipolarer Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Kontaktfinger Basiskontakte (19) sind, daß ein die Basiszone (12) einrahmendes und den Basis-Kollektor-Übergang überlappendes, auf der ersten Isolierschicht (17) und den beiden äußeren Basiskontakten (19) aufliegendes und mit den übrigen Basiskontakten (19) leitend verbundenes Verbindungsglied (18) vorgesehen ist, das die Verbindung zwischen den Basiskontakten (19) und der Sammelschiene (24) herstellt
3. Bipolarer Transistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschiene (21) für die Emitterkontakte (16) flächenmäßig ausgebildet ist und alle Emitterkontakte (16) zum größeren Teil überdeckt.
4. Bipolarer Transistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorzone (11) aus zwei verschieden stark dotierten Schichten (13, 14) besteht, von denen die die Basiszone (12) in sich aufnehmende Schicht fast eigenleitend und die darunterliegende Schicht (13) bis zur Entartung dotiert ist.
5. Bipolarer Transistor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Basiszone (12) umgebender Schutzring (29) vorgesehen ist, der den gleichen Leitungstyp aufweist wie die Emitterstreifen (15).
6. Bipolarer Transistor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Elektrode (33) vorgesehen ist, über ihre gesamte Länge mit dem Schutzring (29) galvanisch verbunden ist.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786316A (en) * 1970-05-15 1974-01-15 Sperry Rand Corp High frequency diode energy transducer and method of manufacture
JPS5232234B2 (de) * 1971-10-11 1977-08-19
JPS5138879A (de) * 1974-09-27 1976-03-31 Hitachi Ltd
JPS5165585A (de) * 1974-12-04 1976-06-07 Hitachi Ltd
JPS5811750B2 (ja) * 1979-06-04 1983-03-04 株式会社日立製作所 高耐圧抵抗素子
US4374392A (en) * 1980-11-25 1983-02-15 Rca Corporation Monolithic integrated circuit interconnection and fabrication method
JPS57176746A (en) * 1981-04-21 1982-10-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor integrated circuit and manufacture thereof
DE3378393D1 (en) * 1982-05-11 1988-12-08 Nec Corp Multilayer electrostrictive element which withstands repeated application of pulses
US5728594A (en) * 1994-11-02 1998-03-17 Texas Instruments Incorporated Method of making a multiple transistor integrated circuit with thick copper interconnect
US6150722A (en) * 1994-11-02 2000-11-21 Texas Instruments Incorporated Ldmos transistor with thick copper interconnect
US6372586B1 (en) 1995-10-04 2002-04-16 Texas Instruments Incorporated Method for LDMOS transistor with thick copper interconnect
KR100237679B1 (ko) * 1995-12-30 2000-01-15 윤종용 저항 차를 줄이는 팬 아웃부를 가지는 액정 표시 패널
US6140702A (en) * 1996-05-31 2000-10-31 Texas Instruments Incorporated Plastic encapsulation for integrated circuits having plated copper top surface level interconnect
US6140150A (en) * 1997-05-28 2000-10-31 Texas Instruments Incorporated Plastic encapsulation for integrated circuits having plated copper top surface level interconnect
US6342442B1 (en) * 1998-11-20 2002-01-29 Agere Systems Guardian Corp. Kinetically controlled solder bonding
JP2018044811A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社村田製作所 ピエゾ抵抗型センサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063129A (en) * 1956-08-08 1962-11-13 Bendix Corp Transistor
US3381183A (en) * 1965-06-21 1968-04-30 Rca Corp High power multi-emitter transistor
US3355636A (en) * 1965-06-29 1967-11-28 Rca Corp High power, high frequency transistor
US3457631A (en) * 1965-11-09 1969-07-29 Gen Electric Method of making a high frequency transistor structure

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