DE1952221A1 - MIS-Feldeffekttransistor - Google Patents

MIS-Feldeffekttransistor

Info

Publication number
DE1952221A1
DE1952221A1 DE19691952221 DE1952221A DE1952221A1 DE 1952221 A1 DE1952221 A1 DE 1952221A1 DE 19691952221 DE19691952221 DE 19691952221 DE 1952221 A DE1952221 A DE 1952221A DE 1952221 A1 DE1952221 A1 DE 1952221A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
electrical
zone
contact
insulating material
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.)
Pending
Application number
DE19691952221
Other languages
English (en)
Inventor
Cricchi James R
Squire Jon S
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.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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 Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE1952221A1 publication Critical patent/DE1952221A1/de
Pending 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
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • 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
    • H01L23/291—Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49105—Switch making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49156—Manufacturing circuit on or in base with selective destruction of conductive paths

Description

WESTINGHOUSE . München 2, den 16.OK11969
Electric Corporation Witteisbacherplatz 2
MIS-Feldeffekttransistpr
Priorität: 31. Dezember 1968/ USA/ Ser. No. 788 199
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement, das in einer integrierten Schaltung verwendet werden kann., und das eine erste und eine zweite .Zone entgegengesetzten Leitungstyps umfaßt, derattt, daß zwischen der ersten und der zweiten Zone ein an eine Oberfläche tretender pn-übergang liegt, wobei auf dem Halbleiterbauelement eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist, welche den an die Oberfläche tretenden pn-übergang abdeckt.
Der Bedarf an integrierten Schaltungen in digitalen Systemen, die in einem möglichst großen Eereich zuverlässig arbeiten, dauert weiterhin an. Um zuverlässige Systeme zu gewährleisten werden diejenigen verfügbaren PJinzelkomponenten verwendet, die ihrerseits am zuverlässigsten sind. Weitere Verbesserungen in der Zuverlässigkeit können durch Verwendung spezieller Schaltkreise und zusätzlicher Vorrichtungen erreicht werden.
Früher arbeiteten elektrisch veränderliche Dauerschalter ähnlich wie Sicherungen. Dieoe Vorrichtungen waren im Prinzip solange kurzgeschlossene Schaltungen, bis ein großer Strömstoß durch die Vorrichtungen geführt wurde. Der Stromstoß hatte die Wirkung, die Sicherung durchzubrennen, und danach waren die Vorrichtungen geöffnete Schaltkreise.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine in einem integrierten Digitalschaltkreis vorgesehene Halbleiteranordnung anzugeben, die von einem elektrisch offenen in einen geschlossenen Zustand geschaltet werden kann. Weiterhin soll es möglich
PA 21/WE 39 321 Kot/Dx 009830/10 59
2 _
sein, elektrisch fehlerhafte Halbleiterbauelemente von einem digitalen.System auf zuverlässige Art und Weise und irreversibel zu trennen, und Bauelemente mit dem digitalen System zu verbinden. ■
Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch, gelöst, daß ein erster elektrischer Kontakt auf der Schicht aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, welche mindestens auf der zweiten Zone vorgesehen ist, daß ein zweiter elektrischer Kontakt auf der zweiten Zone angeordnet und mit dieser verbunden ist, und daß Mittel zur selektiven Anlegung eines ,elektrischen Energieimpulses an den ersten Kontakt vorgesehen sind, wobei der Energieimpuls groß genug ist, die Schicht aus elektrisch isolierendem Material unter dem ersten Kontakt zu durchbrechen, um einen dauernd leitenden elektrischen Pfad durch die zweite Zone zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt zu bilden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus-der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. -
Es zeigen:
Pig. 1 bis :Öig. 4: Einen Querschnitt durch den erfindungsgemä-■ ßeri Halbleiterkörper in vier verschiedenen
aufeinanderfolgenden Herstellungsschritten;
Fig. 5s Eine elektrische Anordnung, um den elektrisch
leitfähigen Pfad zwischen den beiden elektrischen Kontakten des Halbleiterkörpers der Figur A herzustellen;
Fig. 6: Den Gegenstand der Figur 5 von oben gesehen,
nachdem ein elektrischer Impuls gemäß der Wrfindung angelegt wurde;
Fig. 7: .'" ■■ Einen vergrößerten Schnitt VII - VII des
Gegenstandes der Figur 6;
00983071059
PA 21/WE 39 321 . ·■ - 3· - ■
Pig. 8: Eine andere elektrische Anordnung um den
elektrisch leitfähigen Pfad zwischen den beiden elektrischen Kontakten des Halblei- terkörpers der Figur 4 herausteilen;
Fig. 9: Einen schematischen Schaltplan gemäß den
Lehren der vorliegenden Erfindung.
In der Figur 1 ist ein Teil eines Halbleiterkörpers dargestellt, der eine Anordnung 10 von Halbleitervorrichtungen 11 umfaßt. Die Halbleitervorrichtungen 11 der Anordnung 10 können gleiche oder verschiedene Halbleitervoridchtungen sein, und jede kann zwei oder mehr Halbleiterzonen umfassen, wobei zwei der Zonen von entgegengesetztem Leitungstyp sind, und zwischen sich einen pn-übergang aufweisen.
Die Halbleitervorrichtung 11 soll, um die Erfindung im folgenden genau beschreiben zu können, zwei Zonen umfassen, eine Planarstruktur aufweisen, und einen Teil der Anordnung 10 umfassen.
Der in der Figur 1 dargestellte Teil der Anordnung 10 umfaßt eine erste Zone 12' eines ersten Leitungstyps - im vorliegenden Fall soll sie η-leitend sein - eine zweite Zone 14 des zweiten Leitungstyps - im vorliegenden Fall ist diese p-leitend - und einen zwischen den beiden Zonen angeordneten pn-übergang 16. Der pn-übergang T6 endet auf äex Oberfläche 18 der Anordnung Eine Schicht 20 aus elektrisch isolierendem Material ist auf der Oberfläche 18 vorgesehen, die im besonderen denen die Oberfläche 18 tretenden pn-übergang 16 und die unmittelbar angrenzenden Bereiche sowohl der Zone 12 als auch der Zone 14 bedeckt. ■ -
Die Schicht 20 kann aus irgendeinem geeigneten elektrisch isolierenden Material bestehen, das dann durchschlägt, wenn an einen auf der Schicht 20 angeordneten elektrischen Kontakt ein 'kleiner Energieimpuls angelegt wird.
VA 21/WE 39 321 _ 4 _
009830/10 59
- " — 4 —
Als kleiner Energieimpuls soll hier ein Impuls von ungefähr 75 Volt, wobei ein vernachlässigbärer Strom fließt, und eine Impulsdauer von einer "bis 10 Mikrosekunden angesehen werden. Verglichen mit der Größe der Amperezahl, die auftritt, wenn ein Strom fließt, sind die 75 Volt eine hohe Spannung.
Der Durchschlag durch die Schicht 20 mittels eines kleinen Energieimpulses muß ausreichend sein, um die "Bildung eines Pfades mit einem kleinen elektrischen Widerstand zwischen dem auf der Schicht 20 vorgesehenen Kontakt und der Zone der Anordnung 10, die damit verbunden werden soll, zu ermöglichen. Ba die auf der Anordnung 10 vorgesehenen elektrischen Kontakte und Verbindungen üblicherweise streifenförmig sind, ist es P nötig, daß die Schicht 20 auch die Teile der Anordnung 10 bedeckt, die nicht durch einen zufälligen Kurzschluß mit dem Kontakt verbunden"werden sollen. Deshalb ist die Schicht 20 in mindestens zwei genau definierte Teile unterteilt, von denen jeder die Anforderungen einer gewünschten Dicke erfüllt. Ein Teil muß dünn genüg sein, um, wenn erforderlich, durch einen angelegten kleinen Energieirapuls durchschlagen zu werden, er muß jedoch auch dick genug sein, um zufällige Kurzschlüsse auszuschalten, wenn 6- oder 10-Vo3.t-Signale an irgendeinen Kontakt angelegt werden. Der andere Teil der Schicht 20 muß genügend dick sein, um einlaufälliges Durchschlagen zu verhindern, wenn ein kleiner Energieimpuls hoher Spannung angelegt wird.
v/eiterhin ist die Schicht 20 so gezeichnet, daß ein nur kleiner Energieimpuls von' schirfaler Breite nötig ist, um den Durchschlagdes dünneren Teils der Schicht 20 zu erzielen. Die Spannung des Impulses muß genügend groß sein, um das Material des dünneren Teils zu durchschlagen. Jedoch muß der Impuls schmal genug sein, um das Feld nur auf den dünneren Teil der Schicht zu begrenzen, der durchschlagen werden soll, 'flenn der angelegte Energieimpuls zu groß ist, oder wenn der Energieimpuls zu ausgedehnt ist, dann kann eine vollständige Zerstörung der Anordnung 10 erfolgen, dadurch, daß das Kontaktniotall entweder in ■ die erste Zone 12. oder die zweite Zone 14, und dann- durch den pn-übergang 16 oder gleichzeitig in beide Zonen 12 und 14 und durch den pn-übergang 16 -diffundiert. ■
009830/1059
PA 21/WE 39 321 ■ ■ " .„ <5 - '
"'-'-Λ' ÖAD ORIGINAL
Geeignete Materialien für die Schicht 20 sind Siliciumdioxid und Siliciumnitrid. Um die Erfindung genauer zu beschreiben, soll im folgenden angenommen werden, daß das die Zonen 12 und H bildende Material geeignet dotiertes Silicium ist, und daß die Schicht 20 aus Siliciumdioxid besteht.
Die Schicht 20 aus Siliciumdioxid kann auf die Oberfläche 18 niedergeschlagen werden oder thermisch auf der Oberfläche der Anordnung 10 durch Oxidation der Anordnung 10 in einer Wasserdampf enthaltenden Sauerstoffatmosphäre aufgewachsen werden. Die Schicht 20 ist zwischen 10000 S und 20000 1 dick, um den an die Oberfläche 18 tretenden pn-übergang 16 zu schützen.
'"ie in der Figur 2 dargestellt ist, wird in die Schicht 20 aus Siliciumdioxid durch ein geeignetes Verfahren, das photoli'Äographische Techniken verwendet um eine genaue Maskenstruktur zu erhalten, und daraufhin durch bereichsweises chemisches Ätzen mit einem geeigneten Ätzmittel, wie beispielsweise Flußsäure, ein "Fenster" eingebracht. Üblicherweise ist ein Verfahren in zwei Schritten erforderlich. Im erste-n Schritt wird die Dicke der Schicht 20 wie gewünscht verringert. Im zweiten Schritt wird auf einem vorher ausgewählt-.n Oberflächenbereich der Zone 14 die Schicht 20 aus Siliciumdioxid gänzlich entfernt.
Dadurch entsteht ein dünnerer oder erster Teil 22 aus Siliciumdioxid, der ganz auf der Zone 14 angeordnet ist. Der Teil 22 i3t zwischen 200 und 1000 8 dick. Vorzugsweise beträgt seine Dicke ungefähr 500 S. Bei der bevorzugten Dicke von ungefähr 500 % muß der kleine Energieimpuls nur eine angelegte Spannung von ungefähr 75 Volt aufweisen, bei einer Stoßdauer von einer bis 10 MJlfciiöwekunden. Der angegebene "Dickönbereich und die bevorzugte Dicke ist stark genug, um einen zufälligen Kurzschluß zwischen einem auf dem Teil 22 angebrachten Kontakt und dor Zone H zu vermeiden, er ist jedoch dünn genug, um durchzubrennen, wenn ein kleiner .ftnergiοimpuls angelegt wird.
Wie in der Figur 3 dargestellt ist, wird eine geeignete Metallschicht 24 als elektrischer Kontakt auf die Schicht 20, den
i'A 21/WB 39 321 009830/1059 _ 6 _
dünneren Teil; 22 und den freigelegten Oberflächenbereich der Zone 14 vorzugsweise aufgedampft. Die als elektrischer Kontakt dienende Metallschicht 24 ist ungefähr 5000 bis 10000 &dick. Das die Metallschicht 24 bildende Material soll einen guten ohmschen Kontakt* mit der freigelegten Oberfläche der Zone 14 herstellen. Y/eiterhin soll das die Metallschicht 24 bildende Material die Zone 14 mit einem niederen Widerstand kontaktieren, wenn die den dünneren Teil 22 umfassende Schicht aus Siliciumdioxid durch Anlegung eines kleinen Energieimpulses durchschlagen wird. Geeignete Materialien für die Metallschicht 24 sind Aluminium, Chrom und Gold, Molybdän und Gold, Titan und Silber, und Titan und Gold, wobei die letzteren Metallpaare als aufeinanderfolgende Schichten aufgetragen werden. Die Metallschicht 24 kann durch geeignete Techniken, wie beispielsweise Aufdampfen im Vakuum, aufgebracht werden.
Wie in der Figur 4 dargestellt ist, wird mit Hilfe photolithographischer. Techniken, gefolgt durch bereichsweises chemisches Ätzen, ein Fenster in die Metallschicht 24 eingebracht, wodurch zwei getrennte elektrische Kontakte 26 und 28 gebildet werden. Das Fenster trennt die Kontakte 26 und 28 unter normalen Betriebsbedingungen der Anordnung 10 elektrisch voneinander. Der Kontakt 26 ist auf der Schicht 20 aus Siliciumdioxid und einem Teil des dünneren Teils 22 angeordnet. Der Kontakt 28 bildet den ohmschen elektrischen Kontakt der Zone 14.
In der Figur 5 ist eine typische Vorrichtung dargestellt, die ein dauerndes Ausbessern einer physikalischen Anordnung ermöglicht. Ein (nicht dargestelltes) Halbleiterbauelement oder· ein (nicht dargestellter) Halbleiterschaltkreis soll sich in einem äußeren Testschaltkreis als fehlerhaft erwiesen haben. Die elektrische Funktion des fehlerhaften Schaltkreises wird durch-Umlenkung des elektrischen Ausgangsstromes durch die Halbleitervorrichtung 11 ersetzt. Eine weitere beständige physikalische Ausbesserungsvorrichtung kann dazu verwendet werden, um eine elektrische Verbindung mit "einem gebrauchsfähigen 'Halbleiter oder Schaltkreis, der den entfernten fehlerhaften Schaltkreis ersetzt, herzustellen.
PA 21/WE 39 321 009830/1059 - 7 _
0AD ORIGINAL
·** 7 —' ■ ■
Ein elektrisch leitenderDraht 30 ist an der unteren Oberfläche der Anordnung 10 in der Uähe der Halbleitervorrichtung 11 "befestigt. Ein weiterer elektrisch leitender Draht 32 ist an dem Teil des Kontaktes 26 befestigt} der über dem dickeren Teil der Schicht 20 aus Siliciumdioxid liegt. Der Draht 32 seinerseits ist mit einem Koppelköndemsator 3A- verbunden} der zu dem erforderlichen Schaltkreis gehört, um das Anlegen eines elektrischen Potentials durch einen Snergieimpuls an den Isolatorabschnitt oder dünneren Teil 22 zu ermöglichen, und um eine direkte Stromisolation des Kontaktes 26 von der Energiequelle für den Durchschlag zu erreichen.
Der besseren Anschaulichkeit wegen soll das die Kontakte 26 und 28 bildende Material Aluminium sein; die Dicke des dünneren Teils 22 beträgt 500 Ϊ, und die Dicke der Schicht 20 beträgt 5000 S. Es ist bekannt·, daß Siliciumdioxid in einer Schichtdicke von 100 2. dann durchschlägt, wenn die angelegte Spannung 10 Volt beträgt. Dies, entspricht einer feldstärke von 1θ" Volt/Im. Deshalb ist, um das Siliciumdioxid des dünneren Teils 22 zu durchbrechen, eine Spannung von mindestens 50 Volt nötig. Um einen Durchbruch des Siliciumdioxids des dünneren Teils 22 sicherzustellen, hat es sich gezeigt, daß eine Spannung von 50 bis 75 .Volt ohne Zerstörung der Anordnung 10 angelegt werden kann, da das elektrische Feld in der Schicht 20 dann nur 10 Volt/m beträgt. Ein Spannungsimpuls von 50 bis 75 Volt und von schmaler Breite stellt das gewünschte 3?elä von 10 Volt/m her und die so erhaltene kleine Energie in der Schicht 22 bewirkt das gewünschte Wiederherstellen der Vorrichtung 11.
Der Spannungsimpuls von 75 Volt verbraucht sehr wenig Leistung. Dies ist von Bedeutung, denn wenn zuviel Leistung aufgenommen wird oder wenn der Impuls zu lang dauert, dann kann die in. den dünneren Teil oder Schicht 22 abgeflossene thermische Energie . · ausreichen, um den dünneren Teil 22, die Schicht 20, oder alle beide zu zerstören. Auf die Zerstörung des dünneren Teils 22 der Siliciumd!oxidschicht kann die vollständige Zerstörung der Anordnung 10 folgen, wenn die abgeflossene Energie nicht kontrolliert ist, denn der Bruch der Schicht 20 und des dünneren
.L .1I
S1/\7E 30 3?1 009830/1059 BA0 ORIGINAL
' — 8 —
22 und die Wechselwirkung des Aluminiums mit dem Siliciumdioxid: und/oder dem Silicium der zweiten Zone 14 kann die Charakteristiken des pn-tJb er gangs 16 vollständig verändern. Wenn die thermische Energie zu groß wird, dann kann die Schicht brechen und Aluminium in den η-leitenden Bereich des Siliciums diffundieren: und so unerwünschte p~leitende Bereiche in der Anordnung 10 bilden.
V/enn genau ein Impuls von 75 YoIt angelegt wird, dann wird ein · guter ohmscher Kontakt zwischen dem Kontakt 26 und der "^" zweiten Zone 14 durch zumindest' einen Pfad niederen Widerstandes, der sich z.wischen dem Kontakt 26 und der Zone 14 durch den dünneren Teil 22 aus Siliciumdioxid erstreckt, erreicht. Eine bereichsweise Prüfung der Vorrichtung 11 ergab Strukturen wie sie in den Fig» 6 und 7 dargestellt sind. Der Pfad oder die Pfade niederen Widerstandes scheinen eine Mischung von geschmolzenem Metall und Isolator zu sein.
Wie in der Figur 6 dargestellt, hat die Oberfläche des Kontaktec 26 unmittelbar über dem dünneren Teil 22 aus Siliciumdioxid ein geflecktes Aussehen, wobei Sinkerbungen 36 in der Oberfläche ausgebildet sind. Die Flecken haben keine bestimmte Verteilung. Ein durch eine der Einkerbungen 36 genommener Querschnitt der Vorrichtung.11 zeigt eine Struktur wie sie in der Figur dargestellt ist. Eine röhrenförmige Struktur 38 bildete sich unterhalb der Einkerbung 36 und erstreckt sich zumindest von der oberen Oberfläche der zweiten Zone 14 aufwärts durch den dünneren Teil 22 aus Siliciumdioxid zum Kontakt 26. Es ist offensichtlich, daß ,eine lokale Erhitzung eingetreten ist, wodurch das Aluminium geschmolzen ist, und es ist möglich, daß es irgendeine Legierung mit dein Siliciumdioxid eingegangen ist. Welche Zusammensetzung das Material der röhrenförmigen Struktur 38aufweist, ist nicht bekannt. Es·ist jedoch bekannt, daß das Material einen kleinen elektrischen Widerstand hat, und zur Bildung eines elektrischen Kursschlusses zwischen den Kontakten 26 und 28 entlang des elekbrisch leitfähigen Pfades ECP (siehe Fig. 5) in der zweiten Zone 14 ausreicht. ?Js ist bekannt, dai3 Aluminium mit Siliciumdioxid über -500 0G reagiert, und es wird
PA- 21/WK 39 321 009830/1059 ■-<)'-
BAD ORIGINAL
— 9 — " " ■
-angenommen, daß die lokale Erhitzung ausreicht, den leitfähigen ' Pfad niederen Widerstandes der -röhrenförmigen- Struktur 38 zu bilden. .-"-■-
Der Durchschlag des SiliciumdioxidoMes dünneren Seils 22 hat zur Folge, daß in der Vorrichtung 11 der Strom durch die zweite Zone 14 zwischen den Kontakten 26 und 28 so fließt, als ob die Kontakte 26 und 28 physikalisch zusammenhängen würden oder elektrisch durch ein Stück leitfähigen Draht-es verbunden wären.
Es muß festgestellt werden, daß die Polung bei: der Erzeugung des Durchschlags durch das Siliciumdioxid bedeutend ist. Vorzugsweise v.'ird ein positiver Impuls angelegt, da dann die ganze an den Schaltkreis angelegte Spannung über dem dünneren Teil 22 liegt. Y.renn die Polung der angelegten Spannung umgekehrt wird, dann tritt eine Spannungsteilung ein. Eine Spannungsteilung entsteht zwischen der Torkapazität und der Kapazität des Übergangs, so daß der volle Spannungsabfall über dem dünneren Teil 22 nicht erhalten wird. Deshalb ist eine höhere Spannung erforderlich und folglich wächst auch die Möglichkeit einer Zerstörung der Anordnung 10.
In der Figur 8 ist eine andere Möglichkeit■zum Durchschlagen des dünneren Teils 22 aus Siliciumdioxid angegeben. In dieser anderen Ausführungsform liegt der kleine Energieimpuls zwischen zwei elektrischen Drähten, von denen der eine mit dem elektrischen Kontakt 26 und der andere mit dem elektrischen Kontakt elektrisch verbunden ist. Eir^lelektrischer Impuls.-, von etwa 75 Volt und einer Zeitdauer von weniger als 10 Mikrosekunden wurde für ausreichend gefunden, den äünneven Teil 22 aus Siliciumdioxid von einer Dicke von 500 A zu durchschlagen, wobei die Oberflächenkonzentration der Dotierung in.der Zone 14- größer als 10 Atome/cnr ist. Der Polung des angelegten Energieimpulses kommt keine besondere Bedeutung zu, da eine Spannungstoilung, wie sie oben für die Figur 5 beschrieben wurde, nicht eintritt. Dor elektrisch loitfähige Pfad EGP in der Zone 14 ist nach dorn Durchschlag doa dünneren Teils 22 aus Siliciumdioxid in dor Figur 8 gezeigt.
pa 21/ffE 5<j 521 009830/1059 - 10 ~
BAD ORIGINAL
In der Figur 9 ist eine Anwendungsmöglichkeit der Erfindung dargestellt.. In einem logischen Pigigalsystem, das eine Anzahl lo~ /-gischer Elemente umfaßt, können überzählige verwendet werden, um sicherzustellen, daß durch das Fehlen eines einzigen/Elements nicht das ganze System ausfällt.' Es ist ein Transistor T1 dargestellt, wobei das erfindungsgemäße Bauelement eines logischen Elements einen oder mehrere Eingänge hat (üblicherweise über nicht dargestellte Impedanzen), die mit der Basis von T1 verbunden sind, um Hicht/und oder Nicht/oder Entscheidungen zu treffen. Der Transistor Ip, der in einem Element untergebracht ist, das mit dem T1 einschließenden identisch ist, ist ein Bereitschaftselement, das nur dann Verwendung findet, wenn das Element T1 ausfällt.
Gemäß vorliegender Erfindung sind zwei Durchschlags-Kapazitäten vorgesehen. Der Durchschlagskondensator Cj ist mit der Basis von T1 verbunden. Wenn durch einen über Q* angelegten Spannungsimpuls "geschlossen" is.t, liegt die Bafis von T1 auf Erde, wie der Emitter, und T1 ist dauernd unbrauchbar. Der Durchschlagskondensator C2 ist mit dem Emitter von T2 verbunden und"in geschlossener Stellung ist der Emitter für die Anwendung von T? geerdet.
7 Patentansprüche
9 Figuren
FA 21/WE 39 "321
7 - . 009830/1059
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. ~ 11
    Halbleiterbauelement, das in einer Inserierten Schaltung verwendet werden kann, und das eine e#te und eine zweite Zone entgegengesetzten Leitungstyps umfaßt, derart, daß zwischen der ersten'und der aweiten Zone ein an eine Oberfläche tretender pn-übergang liegt, wobei auf dein Harbleiterbauelement eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material vorge- ; sehen ist, welche den an die Oberfläche tretenden pn-übergang abdeckt, d a'd u r c h g e k en η ζ e i c h net, daß· ein erster elektrischer Kontakt auf der Schicht aus elek-. : trisch isolierendem Material angeordnet ist, welche mindestens: auf der zweiten Zone vorgesehen ist, daß ein zweiter elektrischer Kontakt auf der zweiten Zone angeordnet und mit dieser verbunden ist, und daß Mittel zur selektiven ^Anlegung eines elektrischen Energieiiapulses an den ersten Kontakt vorgesehen sind, wobei der Energieimpuls groß genug ist, die Schicht aus elektrisch isolierendem Material unter dem ersten Kontakt zu durchbrechen, um einen dauernd leitenden elektrischen Pfad durch die zweite Zone zwischen dem ersten und dem . zweiten Kontakt zu bilden. ■ .
    2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schicht aus elektrisch isolierendem Material aus Siliciumdioxid und/oder Siliciumnitrid besteht.
    5. Halbleiterbauelement nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der zweiten Zone vorgesehene Schicht aus elektrisch isolierendem Material mindestens einen ersten und einen zweiten Teil umfaßt, wobei die Dicke des ersten Teils geringer ist als die des zweiten und wobei die Dicke des ersten Teils zwischen 200 S und 1000 S beträgt.
    4. Halbleiterbauelement nach einem odor mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum selektiven Anlegen eines elektrischen
    .. 12 _
    Energieimpulses an den ersten'Kontakt eine erste elektrische ■ 'Leitung, die mit dem ersten Kontakt elektrisch verbunden ist, einen mit der ersten Leitung elektrisch verbundenen und in Serie geschalteten Koppelkondensator, eine zweite elektrische . Leitung, die elektrisch mit der ersten Zone verbunden ist, und eine Quelle zur Erzeugung eines kleinen elektrischen Bnergieimpulses, die elektrisch mit dem Koppelkondensator und mit der zweiten elektrischen Leitung verbunden ist, umfassen. ·
    5. Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    *■ . daß die Kapazität des ersten Teils der Schicht aus elektrisch
    isolierendem Material kleiner ist als ein Zehntel der Kapa-. zität des· Koppelk-andenaators. . ■
    6. Halbleiterbauelement nach einem od?r mehreren der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die Dicke des erstes Teils der Schicht aus elektrisch isolierendem Material 500 S. beträgt.
    7· Halbleiterbauelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, -dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus elektrisch isolierendem Material Siliciumdioxid ist.
    > ■■■■ ■'. ■■ " -..Λ
    PA 21/WE 39 321
    ■ π π q ü^ π /1 η
    υ U »ι ti ν? υ / ι υ
    BAD ORIGINAL
DE19691952221 1968-12-31 1969-10-16 MIS-Feldeffekttransistor Pending DE1952221A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78819968A 1968-12-31 1968-12-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1952221A1 true DE1952221A1 (de) 1970-07-23

Family

ID=25143756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691952221 Pending DE1952221A1 (de) 1968-12-31 1969-10-16 MIS-Feldeffekttransistor

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3539880A (de)
DE (1) DE1952221A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS543480A (en) * 1977-06-09 1979-01-11 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
US4259367A (en) * 1979-07-30 1981-03-31 International Business Machines Corporation Fine line repair technique
US4387503A (en) * 1981-08-13 1983-06-14 Mostek Corporation Method for programming circuit elements in integrated circuits
US5528072A (en) * 1987-07-02 1996-06-18 Bull, S.A. Integrated circuit having a laser connection of a conductor to a doped region of the integrated circuit
US4903086A (en) * 1988-01-19 1990-02-20 E-Systems, Inc. Varactor tuning diode with inversion layer
JP3039930B2 (ja) * 1988-06-24 2000-05-08 株式会社日立製作所 Ｍｉｓ容量の接続方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3056073A (en) * 1960-02-15 1962-09-25 California Inst Res Found Solid-state electron devices
US3447043A (en) * 1966-12-29 1969-05-27 Itt Tunnel cathode in matrix form with integral storage feature

Also Published As

Publication number Publication date
US3539880A (en) 1970-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3127826C2 (de) Halbleiterspeicher
DE2217538C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Zwischenverbindungen in einer Halbleiteranordnung
DE3927033C2 (de) Halbleiterbauelement mit Antifuse-Elektrodenanordnung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3036869C2 (de) Integrierte Halbleiterschaltung und Schaltkreisaktivierverfahren
DE1903961C3 (de) Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3141967C2 (de)
DE1764951B1 (de) Mehrschichtige metallisierung fuer halbleiteranschluesse
DE1955221A1 (de) Integrierte Halbleiter-Schaltkreise
DE2300847B2 (de) Halbleiterfestwertspeicher
DE2226613C3 (de) Schutzvorrichtung für einen Isolierschicht-Feldeffekttransistor
DE1489893B1 (de) Integrierte halbleiterschaltung
DE1811389C3 (de) Flächenhaftes Halbleiterbauelement
DE3116356A1 (de) &#34;programmierbare halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung&#34;
DE1639254B2 (de) Feldeffekthalbleiteranordnung mit isoliertem gatter und einem schaltungselement zur verhinderung eines durchschlags sowie verfahren zu ihrer herstellung
DE69533537T2 (de) Schmelzstruktur für eine integrierte Schaltungsanordnung
DE1639019A1 (de) Halbleiter-Gleichrichter
DE102008031309B4 (de) Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung desselben
DE1952221A1 (de) MIS-Feldeffekttransistor
DE1946302A1 (de) Integrierte Halbleiterschaltung
DE3223619A1 (de) Halbleiteranordnung
DE1614250C3 (de) Halbleiteranordnung mit Gruppen von sich kreuzenden Verbindungen
DE1805261A1 (de) Temperaturkompensierte Referenzdiode und Verfahren zur Herstellung derselben
EP1547113B1 (de) Mittels lichtbogen selbst-konfigurierendes bauelement
DE1262348B (de) In integrierter Schaltung ausgebildeter Informationsspeicher mit Vierschichtdioden und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2608813A1 (de) Niedrigsperrende zenerdiode