DE19806555A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ein Halb­ leiterbauelement und insbesondere auf ein Halbleiterbauele­ ment mit einer Zenerdiode.

In einem Halbleiterbauelement, wie beispielsweise einer inte­ grierten Halbleiterschaltung, wird ein Zener-Durchschuß-Ver­ fahren beispielsweise als ein Verfahren zum Abstimmen bzw. Trimmen einer Schaltungskonstanten angewandt. Das Zener- Durchschuß-Verfahren stimmt eine Schaltungskonstante in der folgenden Art und Weise ab. Zunächst wird eine Zenerdiode in eine integrierte Schaltung derart eingefügt, daß eine Sperr­ vorspannung an die Zenerdiode angelegt werden kann, und es wird ein offener Schaltungsteil aufgebaut, in welchem ein Leckstrom lediglich durch die Zenerdiode fließt. Die Zener­ diode ist in Sperrichtung vorgespannt, das heißt an sie wird ein Hochstrom-Impuls von mehreren 10 Mikroampere (mA) als Sperr-Überstrom abgegeben, wie dies erforderlich ist, um die Zenerdiode zwischen deren Anode und Kathode kurzzuschließen oder zu zerstören, damit der offene Schaltungsteil in einen leitenden Zustand gebracht wird, wodurch die Schaltungskon­ stante abgestimmt bzw. getrimmt ist.

Die Zenerdiode kann beispielsweise aus einem npn-Transistor gebildet sein, dessen Emitterbereich als Kathodenbereich und dessen Basisbereich als Anodenbereich dient. Eine Metall­ schicht aus Al oder Al, welches etwa 1% Si, Cu oder derglei­ chen enthält, befindet sich in ohmischem Kontakt auf jenem dieser Bereiche, um eine Kathodenelektrode bzw. eine Anoden­ elektrode für die Zenerdiode zu bilden.

Die durch Zerstörung kurzgeschlossene Zenerdiode bewirkt, daß der oben erwähnte Sperr-Überstrom über einen pn-Übergang zwi­ schen deren Anode und deren Kathode geleitet wird, was zu einer erhöhten Temperatur führt. Ferner ruft ein lokaler Tem­ peraturanstieg, das heißt das Auftreten eines heißen Flecks aufgrund der Ungleichförmigkeit von Verunreinigungen, Kri­ stalldefekten, der ungleichförmigen Wärmeableitung und so weiter eine Stromkonzentration hervor, die zu einem Ansteigen auf einen momentanen und lokalen Temperaturanstieg sowie zum Auftreten eines Bereiches niedrigen Widerstands und eines damit verbundenen zerstörten Übergangs führt. Die Migration von Al-Atomen aus den Elektroden, die durch einen anschlie­ ßenden Strom aufgrund des zerstörten Übergangs hervorgerufen wird, bildet einen Faden bzw. ein Filament zwischen der Anode und Kathode auf der Oberfläche des Halbleiters, womit zwi­ schen der Anode und der Kathode ein Kurzschluß gebildet ist.

In den vergangenen Jahren sind nebenbei bemerkt, Elektroden und Drähte zunehmend dünner geworden, und zwar auf Forderun­ gen nach einer höheren Dichte und einer weiteren Verringerung in der Größe der integrierten Halbleiterschaltung; demgemäß ist es bezüglich jedes Halbleiterbereichs einer Elektrode in einem Schaltungselement, beispielsweise einem Transistor, er­ forderlich, über ein geringen Kontaktwiderstand zu verfügen. Mit der geforderten Verringerung im Kontaktwiderstand ist es in dem Fall, daß eine Elektrodenmetallschicht aus Al oder einer Al enthaltenden Legierung als Elektrode verwendet wird, notwendig, einen vergrößerten Widerstand aufgrund einer Reak­ tion des Al mit Si, welches in einem Halbleiter enthalten ist, während einer Wärmebehandlung oder dergleichen bei einem Halbleiterherstellprozeß zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist eine unten liegende bzw. unterlagerte Metallschicht aus einer sogenannten Sperr- bzw. Barriere-Metallschicht, bestehend aus einem hochschmelzenden oder einen hohen Schmelzpunkt aufwei­ senden Metall, beispielsweise Ti, TiOn oder dergleichen, als Unterlageschicht für die Elektrode gebildet, um die Reaktion zu eliminieren.

Falls jedoch die Elektrode mit der oben erwähnten Anordnung bei einer Zenerdiode angewandt wird, wirkt sich das Sperr- bzw. Abschirmmetall jedoch in nachteiliger Weise aus und verhindert ein Migrieren von Al in den Halbleiter in einem zerstörenden Kurzschluß, das heißt die Ausbildung eines Fa­ dens bzw. Filaments zwischen der Kathode und der Anode. Des­ halb ist ein extrem hoher Stromimpuls für den zerstörenden Kurzschluß erforderlich. Darüber hinaus ist ein so gebildetes Filament nicht geeignet, dessen Widerstand hinreichend zu verringern, und es tritt eine Streuung im Widerstand auf.

Als ein Verfahren zur Eliminierung der oben erwähnten Unzu­ träglichkeit ist bereits eine Zenerdiode vorgeschlagen wor­ den, bei der die Bildung einer Unterlage-Metallschicht mit einer Sperr-Metallschicht beispielsweise lediglich in einer Anodenelektrode der Zenerdiode vermieden ist.

Wenn indessen ein Teil der Elektroden ohne die Sperr-Metall­ struktur ausgebildet wird, während die übrigen Elektroden in der Sperr- bzw. Abschirm-Metallstruktur gebildet sind, ist die Anzahl der Herstellschritte derart erhöht, daß die Mas­ senproduktivität verschlechtert ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Halbleiterbauelement mit einer Zenerdiode bereitzustel­ len, in der eine Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode in einer sogenannten Sperr- bzw. Barriere-Metallstruktur ge­ bildet sind, die eine Sperr- bzw. Barriere-Metallschicht als eine Unterlage-Metallschicht aufweist, um die Herstellschrit­ te zu vereinfachen, während sichergestellt ist, daß der Kurzschluß in der Zenerdiode mit einem niedrigen Widerstand ohne Auftreten von Veränderungen bzw. Variationen im Wider­ stand auftritt.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Halbleiterbauelement mit einer Zenerdiode bereit, bei dem die Anodenelektrode und die Kathodenelektrode der Zenerdiode mit einer Unterlage-Metall­ schicht aus einem Sperr- bzw. Barriere-Metall gebildet sind, wobei die Anodenelektrode und die Kathodenelektrode derart aufgebaut sind, daß Xa < La und Xc < Lc genügt ist, wobei Xa und Xc die Breiten der gegenüberliegenden Seiten der Kontakt­ bereiche der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode mit einem Anodenbereich bzw. einem Kathodenbereich angeben und wobei La und Lc die Längen der betreffenden Kontaktbereiche sind.

Eine Differenz zwischen den betreffenden Breiten Xa und Xc der gegenüberliegenden Seiten der Kontaktbereiche der Anoden­ elektrode und der Kathodenelektrode ist auf einen Wert in­ nerhalb von ± 1,2 µm festgelegt.

Eine Differenz Δ S zwischen den Bereichen Sa und Sc der Kon­ taktbereiche der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode liegt innerhalb von ± 25% in bezug auf die beiden Bereiche bzw. Flächen Sa und Sc.

Die Breiten Xa und Xc der gegenüberliegenden Seiten der Kon­ taktbereiche der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode sind so gewählt, daß sie im Bereich von 0,7 µm bis 2,2 µm liegen.

Bei der vorliegenden Erfindung, wie sie zuvor bzw. oben er­ wähnt worden ist, wird trotz des Umstands, daß die Anoden­ elektrode und die Kathodenelektrode beide in einer Struktur ausgebildet sind, die nicht auf einer sogenannten Sperr- bzw. Barrieren-Metallstruktur aufbaut, durch eine besonders ausge­ wählte Form für die Anodenelektrode und die Kathodenelektrode die Ausbildung eines einen geringen Widerstand aufweisenden Filaments bzw. Fadens auf der Oberfläche des Halbleiter­ substrats zwischen der Anode und der Kathode sichergestellt, um die Kurzschluß-Zerstörung der Zenerdiode ohne die Forde­ rung nach einem höheren Sperrstrom hervorzurufen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nunmehr beispiels­ weise näher erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht in einer schematischen Draufsicht einen Hauptteil eines Beispiels des Halbleiterbau­ elements gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Haupt­ teils des Beispiels des Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 veranschaulicht in einer Draufsicht ein planares re­ latives Positionierungsmuster von Kontaktbereichen eines Anodenbereiches und eines Kathodenbereiches einer Anodenelektrode und einer Kathodenelektrode in einem Beispiel des Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 veranschaulicht in einem Diagramm die Ergebnisse von Messungen bezüglich der Abhängigkeit von Variationen im Ein-Widerstand von der Differenz zwischen den Breiten gegenüberliegender Seiten der betreffenden Kontaktbereiche einer Anodenelektrode und einer Kathodenelektrode.

Fig. 5 veranschaulicht in einem Diagramm die Ergebnisse von Messungen bezüglich der Abhängigkeit von Variationen im Ein-Widerstand von der Differenz zwischen den Be­ reichen der betreffenden Kontaktbereiche der Anoden­ elektrode und der Kathodenelektrode.

Fig. 6 veranschaulicht in einem Diagramm die Ergebnisse von Messungen bezüglich der Abhängigkeit von Variationen im Ein-Widerstand von den Breiten der gegenüberlie­ genden Seiten der betreffenden Kontaktbereiche der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode.

Fig. 7 veranschaulicht in einer Draufsicht ein planares relatives Positionierungsmuster von Kontaktbereichen eines Anodenbereiches und eines Kathodenbereiches einer Anodenelektrode und einer Kathodenelektrode bei einem anderen Beispiel des Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung.

Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Dazu wird eine Ausführungsform des Halbleiterbauelements ge­ mäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die bei­ gefügten Zeichnungen nachstehend beschrieben.

Fig. 1 veranschaulicht in einer Draufsicht ein Beispiel eines Zenerdiodenbereiches in einem Halbleiterbauelement, bei­ spielsweise einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Struktur.

Es sei bei diesem Ausführungsbeispiel angenommen, daß eine Zenerdiode in einer Siliciumtransistorkonfiguration von npn- Typ gebildet wird bzw. ist.

In diesem Fall wird ein Halbleitersubstrat 3 hergestellt, auf dem eine epitaxial aufgewachsene Halbleiterschicht 2 gebildet ist, die aus Si vom n-Typ auf einer Halbleiterbasis 1 gebil­ det ist, welche beispielsweise aus Si vom p-Typ besteht.

In dem Halbleitersubstrat 3 ist ein Isolationsbereich 4 vom p-Typ zur gegenseitigen Trennung einer Zenerdiode und anderer Schaltungselemente gebildet, beispielsweise durch Diffusion, Ionenimplantation oder dergleichen einer Verunreinigung vom p-Typ über die Halbleiterschicht 2.

Ein Teil der Halbleiterschicht 2, der von dem Isolations­ bereich 4 umgeben ist, ist ein Bereich, der einem Kollektor­ bereich 5 eines npn-Transistors entspricht. Ein Anodenbereich 6 vom p-Typ, der einem Basisbereich vom p-Typ entspricht, ist in dem Kollektorbereich 5 durch Diffusion, Ionenimplantation oder dergleichen einer Verunreinigung vom p-Typ gebildet. Ferner ist auf dem Anodenbereich 6 ein Elektrodenextraktions­ bereich 7, der der Oberfläche des Halbleitersubstrats 3 zuge­ wandt ist, durch Diffusion, Ionenimplantation oder derglei­ chen einer Verunreinigung vom p-Typ gebildet. Darüber hinaus ist mit einem bestimmten Abstand, der von dem Elektrodenex­ traktionsbereich 7 aufrecht erhalten ist, eine Verunreinigung vom n-Typ durch Diffusion, Ionenimplantation oder dergleichen zur Bildung eines Kathodenbereiches 8 eingeführt, der der gleichen bzw. gleichartigen Oberfläche des Halblei­ tersubstrats 3 zugewandt ist, und zwar über einen Bereich, der einem Emitterbereich eines Transistors entspricht.

Auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 3 ist eine Iso­ lierschicht aus SiO₂ oder dergleichen durch ein CVD-Verfahren (chemische Dampfablagerung) oder dergleichen gebildet, und ein Kontaktfenster 9W für eine Elektrode ist durch die Isolierschicht 9 in dem Elektrodenextraktionsbereich 7 auf dem bzw. im Anodenbereich 6 bzw. auf bzw. in dem Kathoden­ bereich 8 durch ein Musterätzen, beispielsweise unter Verwen­ dung der Fotolithografie, gebildet.

Sodann werden eine Anodenelektrode 10 und eine Kathodenelek­ trode 11 auf dem Elektrodenextraktionsbereich 7 bzw. auf dem Kathodenbereich 8 durch die Kontaktfenster 9W ohmisch kontak­ tiert.

Die Elektroden 10, 11 sind beispielsweise durch Zer- bzw. Aufstäuben und dergleichen einer Unterlageschicht 12, die aus einem hochschmelzenden oder einen hohen Schmelzpunkt auf­ weisenden Metall, wie Ti, TiOn, W oder dergleichen besteht, über die gesamte Oberfläche, sodann erfolgendes Zer- bzw. Aufstäuben oder dergleichen einer Elektrodenmetallschicht 13 aus Al oder einer Al-Legierung, die Al und etwa 1% zusätz­ liches Si, Cu oder dergleichen enthält, über die gesamte Unterlagenschicht 12 und anschließendes Ätzen der Elektroden­ metallschicht 13 und der Unterlagenschicht 12 unterhalb der Elektrodenmetallschicht 13 zu dem gewünschten Muster gebil­ det, beispielsweise durch Anwendung der Lithographie. Auf diese Weise können die Elektroden 10, 11 gleichzeitig gebil­ det werden.

In der oben beschriebenen Weise ist die Zenerdiode so aufge­ baut, daß der Anodenbereich 6 und der Kathodenbereich 8 an Ort und Stelle gebildet werden und daß die Umfangskante eines pn-Übergangs J zwischen diesen Bereichen gebildet ist, der der Oberfläche des Halbleitersubstrate 3 zugewandt ist.

Es dürfte sich erübrigen darauf hinzuweisen, daß ein npn- Transistor, der die Zenerdiode darstellt, gleichzeitig mit npn-Transistoren, beispielsweise als andere Schaltungselemen­ te, die nicht dargestellt sind, gebildet werden kann, welche die integrierte Halbleiterschaltung bilden.

Sodann umfassen bei der vorliegenden Erfindung die Anoden­ elektrode 10 und die Kathodenelektrode 11 der Zenerdiode Kontaktbereiche bzw. -teile 20, 21, deren Breiten Xa, Xc ihrer gegenüberliegenden Seiten so gewählt sind, daß sie kleiner sind als die Längen La, Lc der betreffenden Kontakt­ bereiche 20, 21, das heißt, daß den Beziehungen Xa < La und Xc < Lc genügt ist, wie dies aus einem in Fig. 3 veranschau­ lichten planaren relativen Positionierungsmuster des Kontakt­ bereiches 20 und des Kontaktbereiches 21 ersehen werden kann, wobei diese Kontaktbereiche mit dem Anodenbereich 6 (der in dem Anodenbereich 6 bei dem dargestellten Beispiel gebildete Elektrodenextraktionsbereich 7) bzw. mit dem Kathodenbereich 8 verbunden sind.

Eine Differenz zwischen den Breiten Xa und Xc der gegenüber­ liegenden Seiten der Kontaktbereiche 20 und 21 der Anoden­ elektrode 10 und der Kathodenelektrode 11, das heißt Xa-Xc, ist auf einen Wert innerhalb von ± 1,2 µm festgelegt.

Eine Differenz ΔS zwischen den Bereichen bzw. Flächen Sa und Sc der Kontaktbereiche 20 und 21 der Anodenelektrode 10 und der Kathodenelektrode 11 ist auf innerhalb von ± 25% in bezug auf die beiden Bereiche Sa und Sc festgelegt.

Die Breiten Xa und Xc der gegenüberliegenden Seiten der Kon­ taktbereiche 20 und 21 der Anodenelektrode 10 und der Katho­ denelektrode 11 sind so gewählt, daß sie im Bereich von 0,7 um bis 2,2 um liegen.

Bei dem in Fig. 1 und 3 dargestellten Beispiel sind die Anodenelektrode 10 und die Kathodenelektrode 11 beide recht­ eckförmig ausgebildet, und die Kontaktbereiche bzw. -teile 20, 21 dieser Elektroden 10, 11 sind ebenfalls rechteckförmig ausgebildet, wobei die darunter liegende Metallschicht 12 eine Dicke aufweist, die im Bereich von 100 nm bis 200 nm, beispielsweise bei 130 nm gewählt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Faden bzw. Filament F, welches sich über den pn-Über­ gang J zwischen der Anode und der Kathode erstreckt, durch Abgabe eines Sperr-Überstroms zwischen der Anodenelektrode 10 und der Kathodenelektrode 11 stabil gebildet, und zwar mit einer Breite von 0,5 um oder mehr, wie beispielsweise 1 µm, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Zenerdiode weist eine derart ausgewählte Anordnung auf, daß Xa < La und Xc < Lc erfüllt sind, wie dies oben erwähnt worden ist, so daß ihre Kontaktflächen hinreichend groß gemacht werden können. Sogar mit Breiten Xa und Xc der gegenüberliegenden Seiten der Kontaktbereiche 20 und 21 der Elektroden 10 und 11, die bei kleinen Werten im Bereich von 0,7 µm bis 2,2 µm ausgewählt sind, ist es überdies möglich, eine Beschädigung der Elektro­ den sogar dann zu vermeiden, wenn ein hoher Strom von mehre­ ren mA bis zu mehreren 10 mA zur Kurzschlußbildung der Zener­ diode, das heißt zur Bildung des Filaments F an die Elektro­ den 10 und 11 abgegeben wird.

Da die Breiten Xa und Xc der gegenüberliegenden Seiten der Kontaktbereiche 20 und 21 der Elektroden 10 und 11 bei klei­ nen Werten im Bereich von 0,7 µm bis 2,2 µm gewählt sind, wie dies oben erwähnt worden ist, kann ferner eine Stromleitung zwischen den beiden Elektroden hinreichend konzentriert wer­ den, und damit kann die Migration von Al-Atomen von der Elektrodenmetallschicht und demgemäß die Ausbildung des Filaments bzw. Fadens F ohne Ausfall auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats erreicht werden.

Es sei angenommen, daß ein Zielwert für die Summe eines Mit­ telwerts x und eine Standardabweichung σ mit 3 multipliziert, (x+3σ), eines Ein-Widerstandswerts nach dem Zerstörungs- Kurzschluß durch die Bildung des Filaments F der Zenerdiode gleich oder kleiner ist als 100Ω; der Aufbau gemäß der vor­ liegenden Erfindung kann dieses Ziel erreichen.

Im besonderen veranschaulichen die Fig. 4, 5 und 6 Variatio­ nen von (x+3σ) in bezug auf die Differenz zwischen den Brei­ ten Xa und Xc der Anodenelektrode 10 und der Kathodenelek­ trode 11, Variationen von (x+3σ) in bezug auf die Differenz zwischen den betreffenden Flächen der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode und Variationen von (x+3σ), wie sie fest­ gestellt werden, wenn die Breiten der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode geändert werden, wobei die Anodenelektrode und die Kathodenelektrode dieselbe Breite aufweisen und wobei die Anodenelektrode 10 und die Kathodenelektrode 11 beide in einer Sperr-Metallstruktur vorliegen und die darunterliegende Metallschicht 12 so ausgebildet ist, daß sie eine Dicke von 130 nm bei der zuvor erwähnten Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.

Wie aus Fig. 4 bis 6 ersichtlich ist, ist einzusehen, daß die Summe (x+3σ) des Mittelwerts x der Ein-Widerstände und der Standard-Abweichung σ multipliziert mit 3 eines Ein-Wider­ standswerts unter 100Ω gemacht werden kann, indem Xa-Xc in­ nerhalb von ± 1,2 µm gemacht wird, womit die Differenz zwi­ schen den betreffenden Flächen Sa und Sc innerhalb von 25% gemacht wird, und die entsprechenden Breiten Xa und Xc in einem Bereich von 0,7 µm bis 2,2 µm gewählt werden, wie dies oben erwähnt worden ist.

Die Zenerdioden gemäß den Ausführungsformen 1 und 2 der vor­ liegenden Erfindung, die so aufgebaut sind, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist, und Vergleichsbeispiele 1 und 2 für Zwecke des Vergleichs mit der vorliegenden Erfindung sind auf demselben Halbleitersubstrat 3 gebildet worden, wobei entsprechende Kathodenelektroden, Anodenelektroden und Kontaktbereiche in rechteckigen Formen ausgebildet wurden und wobei die Breiten ihrer gegenüberliegenden Seiten mit Xc und Xa und ihre Längen mit Lc und La bezeichnet sind. Vierzig solcher Proben wurden hergestellt, und ein Faden bzw. Filament F zur Durchführung des Zerstörungs-Kurzschlusses je Diode wurde durch Hindurchleiten eines Sperr-Überstroms gebildet. Die nachfol­ gende Tabelle 1 veranschaulicht die Ergebnisse von Messungen der Mittelwerte x der Ein-Widerstände, ihre Standardab­ weichungen σ und (x+3σ). Bei jedem Beispiel ist der Abstand zwischen den Kontaktbereichen 20 und 21 der beiden Elektroden so gewählt, daß er in einem Bereich von 2 µm bis 3 µm liegt. Das Verhältnis von ΔS in der Tabelle 1 zeigt das Verhältnis von ΔS zu der kleineren Fläche der Flächen Sc und Sa der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode an, das heißt (ΔS/Sc) × 100 [%], wenn Sc < Sa erfüllt ist, während (ΔS/Sa) × 100 [%] gilt, wenn Sa < Sc erfüllt ist.

Tabelle 1

Wie aus einem Vergleich des Ausführungsbeispiels 1 mit dem Vergleichsbeispiel 1 ersichtlich ist, weist sogar dann, wenn die Flächen ihrer entsprechenden Kathodenelektroden und An­ odenelektroden konstant gemacht sind, das Ausführungsbeispiel 1, bei dem die Elektrodengrößen so gewählt sind, daß sie den Beziehungen Xa < La und Xc < Lc genügen, eine kleinere Standardabweichung σ auf, das heißt geringere Variationen bzw. Abweichungen des Ein-Widerstands als das Ver­ gleichsbeispiel 1, bezüglich dessen nicht eine solche Bezie­ hung gewählt ist.

Wie aus einem Vergleich des Ausführungsbeispiels 2 mit dem Vergleichsbeispiel 2 ersichtlich ist, wird überdies in dem Fall, daß das Flächenverhältnis der Kathodenelektrode zur An­ odenelektrode übermäßig groß ist, die Standardabweichung σ des Ein-Widerstands entsprechend größer.

Bei der oben beschriebenen Struktur weisen die Anodenelektro­ de 10 und die Kathodenelektrode 11 Kontaktbereiche bzw. -teile 20 und 21 auf, die in rechteckförmigen Mustern gebil­ det sind. Die Kontaktbereiche sind indessen auf eine solche Form nicht beschränkt; alternativ kann eine Vielzahl von Formen angewandt werden, wie beispielsweise die in Fig. 7 dargestellte Form, die ein weiteres planares relatives Posi­ tionierungsmuster veranschaulicht, bei dem die Kontaktberei­ che 20 und 21 jeweils ein trapezförmiges Muster aufweisen, deren gegenüberliegenden Seiten die schmaleren Seiten sind.

Während bei dem vorstehend betrachteten Beispiel die Zener­ diode durch eine npn-Transistorstruktur implementiert worden ist, kann die Zenerdiode auch durch einen pn-Übergang eines pnp-Transistors und so weiter gebildet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben worden ist, kann die Ausbildung des Fadens bzw. Filaments F, das heißt des Zerstörungs-Kurzschlusses der Zenerdiode ohne einen Fehler bzw. Ausfall vorgenommen werden, obwohl die An­ odenelektrode und die Kathodenelektrode beide in einer Struktur mit einem Sperr- bzw. Barriere-Metall gebildet sind, das heißt in einer Struktur, die mit einer Unterlage-Metall­ schicht 12 gebildet ist, welche aus einem hochschmelzenden oder einen hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall besteht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist es mit Rücksicht darauf, daß die Ausbildung eines Filaments F, das heißt eines Zerstörungs-Kurzschlusses einer Zenerdiode ohne Ausfall vorgenommen werden kann, obwohl die Anodenelektrode und die Kathodenelektrode beide in einer Struktur mit einem Sperr- bzw. Barrieren-Metall gebildet sind, das heißt in einer Struktur, die mit einer Unterlage- Metallschicht aus einem hochschmelzenden oder einen hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall besteht, möglich, eine Struktur zu vermeiden, die einen Teil bzw. Bereich von Elek­ troden aufweist, für die ein Barrieren-Metall, das heißt eine Unterlage-Metallschicht aus einem hochschmelzenden oder einem hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall, nicht gebildet ist.

Es ist daher möglich, komplizierte Herstellungsschritte zur Vermeidung eines Sperr- bzw. Barrieren-Metalls zu eliminie­ ren, das heißt einer Unterlage-Metallschicht, die aus einem hochschmelzenden bzw. einen hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall besteht, unterhalb eines Teiles der Elektroden, wie dies oben beschrieben worden ist, womit es ermöglicht ist, eine verbesserte Massenproduktivität und reduzierte Kosten zu realisieren.

Claims (17)

1. Halbleiterbauelement mit einer Zenerdiode, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kathodenelektrode (8), die einen Teil der Zenerdiode bildet und die mit einem Kathodenbereich in einem ersten Kon­ taktteil verbunden ist, und eine Anodenelektrode (6), die einen Teil der betreffenden Zenerdiode bildet und die mit einem Anodenbereich in einem zweiten Kontaktteil verbunden ist, vorgesehen sind,
und daß den Beziehungen Xa < La und Xc < Lc genügt ist,
wobei Xa eine Breite einer Seite des ersten Kontaktteiles gegenüber dem zweiten Kontaktteil ist,
wobei Xc eine Breite einer Seite des zweiten Kontaktteils gegenüber dem genannten ersten Kontaktteil ist,
wobei La eine Länge des ersten Kontaktteiles ist
und wobei Lc eine Länge des zweiten Kontaktteiles ist.

2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beziehung
|Xa-Xc|≦ 1,2 (µm)
genügt ist.

3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ΔS/Sa ≦ 0,25 und ΔS/Sc ≦ 0,25 genügt ist, wobei Sa eine Fläche des genann­ ten ersten Kontaktbereiches und Sc eine Fläche des genannten zweiten Kontaktteiles und ΔS=|Sa-Sc| sind.

4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Xa und Xc jeweils im Bereich von 0,7 µm bis 2,2 µm ausgewählt sind.

5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand zwischen der genannten Anodenelektrode und der genannten Ka­ thodenelektrode im Bereich von 2 µm bis 3 µm gewählt ist.

6. Halbleiterbauelement mit einer Zenerdiode, dadurch gekennzeichnet,
daß eine einen Teil der Zenerdiode bildende Kathodenelektrode (8) mit einer darunterliegenden Metallschicht, die eine Sperr-Metallschicht bildet, und eine einen Teil der Zenerdi­ ode bildenden Anodenelektrode (6) mit einer darunterliegenden Metallschicht, die eine Sperr-Metallschicht bildet, vor­ gesehen sind,
daß die betreffende Kathodenelektrode mit einem Kathodenbe­ reich der Zenerdiode in einem ersten Kontaktbereich verbunden ist,
daß die Anodenelektrode mit einem Anodenbereich der Zenerdi­ ode in einem zweiten Kontaktbereich verbunden ist und daß den Beziehungen Xa < La und Xc < Lc genügt ist,
wobei Xa eine Breite einer Seite des ersten Kontaktbereiches bzw. -teiles gegenüber dem genannten zweiten Kontaktbereich ist, wobei Xc eine Breite einer Seite des zweiten Kontaktbereiches bzw. -teiles gegenüber dem ersten Kontaktbereich ist,
wobei La eine Länge des ersten Kontaktbereiches ist
und wobei Lc eine Länge des zweiten Kontaktbereiches ist.

7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezie­ hung
|Xa-Xc| ≦ 1,2 (µm)
genügt ist.

8. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ΔS/Sa ≦ 0,25 und ΔS/Sc < 0,25 genügt ist, wobei Sa eine Fläche des genann­ ten ersten Kontaktbereiches ist, wobei Sc eine Fläche des ge­ nannten zweiten Kontaktteiles und wobei ΔS=|Sa-Sc| ist.

9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Xa und Xc jeweils im Bereich von 0,7 µm bis 2,2 µm ausgewählt sind.

10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter­ lage-Metallschicht eine Dicke im Bereich von 100 nm bis 200 nm aufweist.

11. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand zwischen der genannten Anodenelektrode und der genannten Kathodenelektrode im Bereich von 2 µm bis 3 µm gewählt ist.

12. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genann­ ten Kontaktbereiche jeweils eine rechteckige Form aufweisen.

13. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genann­ ten Kontaktbereiche jeweils eine viereckige Form aufweisen.

14. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- Metallschicht aus Ti, TiON oder W besteht.

15. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genann­ te Anodenelektrode und die genannte Kathodenelektrode haupt­ sächlich Al aufweisen, und daß zumindest in ihnen Si oder Cu enthalten ist.

16. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktbereiche jeweils eine rechteckige Form aufweisen.

17. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genann­ ten Kontaktbereiche jeweils eine viereckige Form aufweisen.