DE2007627B2 - Verfahren zum herstellen einer integrierten halbleiterschaltung - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer integrierten halbleiterschaltung

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DE2007627B2 DE19702007627 DE2007627A DE2007627B2 DE 2007627 B2 DE2007627 B2 DE 2007627B2 DE 19702007627 DE19702007627 DE 19702007627 DE 2007627 A DE2007627 A DE 2007627A DE 2007627 B2 DE2007627 B2 DE 2007627B2
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Description

3 4
wurde der besseren Verständlichkeit halber gestrichelt Diode in Sperrichtung eine niedere Feldstärke im die Ladekapazität C eingetragen, d'e sich bei der ge- Innern des Halbleiterkörpers erreicht wird, so daß nannten logischen Verknüpfung zwangläufig ergibt die Diode erst bei einer möglichst großen Sperr- und daher nicht als gesondertes Bauelement benötigt spannung durchbricht Aus diesem Grund ist die wird. Diese Kapazität wird bei der Funktion der 5 Dotierung der Dicdenzone 4 gering, so daß sich eine Schaltung über einen Phasentaktimpuls und die dann Raumladungszone in ihr leicht ausbreiten kann,
leitende Diode D aufgeladen. Nach dem Ende des Nach der Herstellung der Diodenzone 4 wird die Phasentaktimpulses liegt die Ladespannung der Kapa- Oxidschicht auf der Halbleiteroberfläche wieder verzität als Sperrspannung ander Diode. Da die Phasen- vollständigt. In der Nachbarschaft des Diffusionstaktimpulse durch einen Potentialsprung von etwa io fensters 3 werden in die Maskierungsschicht gemäß 12 bis 15 Volt gebildet werden müssen, müssen die Fig. 4 weitere Diffusionsfenster 5 und 6 eingebracht, Dioden in der Schaltung eine entsprechende Sperr- durch die in den Halbleiterkörper die notwendige spannung aushalten. Außerdem muß natürlich ver- Source (Quell)- und Drain (Zug)-Zone für einen langt werden, daß die Diode nicht mit dem Grund- MOS-Transistor eindiffundiert wird. Diese Zonen 7 material des integrierten Schaltkreises als Transistor 15 und 8 werden vorzugsweise gleichfalls durch Diffufunktioniert. sion hergestellt, wobei die Dotierung dieser Zonen
Eine andere Schaltung, bei der das erfindungs- so gewählt wird, daß die gewünschten elektrischen gemäße Verfahren vorteilhaft eingesetzt werden kann, Eigenschaften der Transistoren optimal sind. Die ist in der F i g. 2 dargestellt. Die F i g. 2 zeigt eine geometrischen Verhältnisse werden so gewählt, daß Schieberegisterstufe, die aus vier MOS-Feldeffekt- ao die mit der Diode elektrisch zu verbindende Trantransistoren T1 bis T4 besteht, wobei jeweils die ge- sistorzone 8 in die Diodenzone 4 hineinragt. Auf steuerten Strompfade zweiter Transistoren in Reihe diese Weise ist die elektrische Verbindung zwischen geschaltet sind. Jeder aus zwei Transistoren be- der Diode und dem Transistor im Innern des Halbstehenden Reihenschaltung ist eine Diode D1 bzw. D2 leiterkörpers hergestellt. Die Eindringtiefe der Tranin Reihe geschaltet. Die gestrichelt eingetragenen 25 sistor/.onen beträgt beispielsweise 1 μΐη. Der AbKondensatoren C3 und C4 werden von den Transi- stand α zwischen dem an die Diode angrenzenden stören selbst gebildet und bei der Funktion der Schal- Diffusionsfenster für eine Transistorzone und dem tung durch zeitlich aufeinanderfolgende Phasentakt- Diffusionsfenster für die zweite Diodenzone, die noch impulse Φχ bis Φ4 aufgeladen und entladen. Bei auf- in die Diodenzone 4 eingebracht werden muß, hängt geladenen Kapazitäten sind auch bei dieser Anord- 30 von der Zentriergenauigkeit und der maximalen Ausnung die Dioden in Sperrichtung beansprucht, so daß dehnung der Raumladungszone in der Zone 4 ab. auch hier auf Grund der hohen Potentialunterschiede Der Abstand α wurde zwischen den Mitten der Diffubei den Phasentaktimpulsen eine hohe Durchbruch- sionsfenster 6 und 11 bei einer bevorzugten Ausfühfestigkeit der Dioden gefordert werden muß. rungsform mit etwa 7,5 um gemessen.
Das errindungsgemäße Verfahren wird an Hand 35 Durch das Diffusionsfenster 11 wird nun gemäb
der Fig. 3 bis 5 näher erläutert. Fig. 5 in den Halbleiterkörper die n+-IeitendeZone9
In der F i g. 3 ist ein Halbleiterkörper 1, beispiels- eindiffundiert, die zusammen mit der Zone 4 die
weise aus Silizium, dargestellt, in den die Dioden und Diode bildet. Die Eindiffusion dieser Zone erfolgt
MOS-Feldeffekttransistoren der integrierten Schaltung nach der Abdeckung der übrigen Diffusionsfenster
einzubringen sind. Der Halbleitergrundkörper ist bei- 40 für die Transistoren. Der Abstand b zwischen den
spielsweise «-dotiert und an der Halbleiteroberfläche Zonen 8 und 9 wird durch die Ausdehnung der Raum-
mit einer diffusionshemmenden Schicht 2 bedeckt. In ladungszonen bestimmt und beträgt beispielsweise
diese diffusionshemmende Schicht 2, die beispiels- 3 μΐη.
weise aus SiHziumdioxid besteht, wird zur Herstellung Die Eindringtiefe der Zone 9 beträgt beispielsweise
der ersten Diodenzone ein Diffusionsfenster 3 einge- 45 1 um. Zur Herstellung der Diode kann auch in dem
bracht. Durch dieses Fenster werden dann in den Diffusionsfenster 11 ein Schottky-Kontakt angebracht
Halbleitergrundkörper Störstellen eindiffundiert, die werden, der zusammen mit der p-leitenden Zone 4
eine p-leitende Zone 4 erzeugen. Der Schichtwider- einen sperrenden Metall-Halbleiter-Ubergang bildet,
stand dieser Zone beträgt z. B. etwa 300 Ohm/Qua- Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die
drat. Die Eindringtiefe der Zone 4 beträgt beispiels- 50 Diodenzone 4 derart dotiert sein sollte, daß die
weise 5 iim. Der Schichtwiderstand der Diodenzone 4 Durchbruchspannung der Diode in der Größenord-
wurde so gewählt, daß bei der Beanspruchung der nung von 15 Volt oder darüber liegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ι 2 Disclosure Bulletin, Bd. 8 Nr. 12 (Mai 19Ö6), S. 1843, D . . ... 1844), eine innere Verbindung durch eine vergrabene Patentansprüche: Halbleiterzone herzustellen. Aus der Zeitschrift »Electronics«, Bd. 42, H. 15
1. Verfahren zum Herstellen einer integrierten 5 (21.JuIi 1969), S. 74 ff. ist es bekannt, integrierte Halbleiterschaltung, die Feldeffekttransistoren mit Halbleiterschaltungen unter Einbeziehung von gleich-Metall-Oxid-Halbleiter-Aufbau und Sperrschicht- richtenden Metall-Halbleiter-Übergängen, sogenanndioden enthält, dadurch gekennzeich- ten Schottky-Kontakten, aufzubauen.
net, daß in einen Halbleiterkörper (Ij eines In einem älteren Vorschlag (vgl. deutsche Offen-
ersten Leitungstyps zunächst eine erste Dioden- io legungsschrift 2 044 027) ist gleichfalls vorgesehen,
zone (4) eines zweiten Leitungstyps mit geringer in die Oberfläche eines Halbleiterkörpers, die einen
Dotierung eingebracht wird, daß danach in den . Feldeffekttransistor enthält, eine hochdotierte Zone
Halbleiterkörper (1) die Source- und Drainzonen einzubringen, die mit einer Zone des Feldeffekttransi-
(7,8) der Feldeffekttransistoren vom zweiten Lei- stors im Inneren des Halbleiterkörpers verbunden ist.
tungstyp derart eingebracht werden, daß eine 15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
dieser Zone (8) mindestens eines Feldeffekttransi- integrierte Halbleiterschaltung anzugeben, die Sperr-
stors in die erste Diodenzone (4) hineinragt, und schichtdiodenundMOS-Feldeffekttransistorenenthält,
daß schließlich in die erste Diodenzone (4) vom wobei die Dioden optimale Diodeneigenschaften auf-
zweiten Leitungstyp eine hochdotierte zweite weisen und die Transistoren optimale, von den Dioden
Diodenzone (9) vom ersten Leitungstyp einge- 20 unabhängige Transistoreneigenschaften besitzen,
bracht oder die erste Diodenzone (4) mit einem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem
Schottky-Kontakt versehen wird. Verfahren der eingangs genannten Art dadurch ge-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- löst, daß in einen Halbleiterkörper (1) eines ersten kennzeichnet, daß die Zonen (4; 7, 8; 9) der Leitungstyps zunächst eine erste Diodenzone (4) eines Dioden und Feldeffekttransistoren durch Eindiffu- 25 zweiten Leitungstyps mit geringer Dotierung eingesion von Störstellen hergestellt werden. bracht wird, daß danach in den Halbleiterkörper (1)
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch die Source- und Drainzonen (7, 8) der Feldeffektgekennzeichnet, daß die Dotierung der ersten transistoren vom zweiten Leitungstyp derart einge-Diodenzone (4) so gewählt wird, daß der Schicht- bracht werden, daß eine dieser Zone (8) mindestens widerstand dieser Zone etwa 300 Ohm/Quadrat 30 eines Feldeffekttransistors in die erste Diodenzone (4) beträgt. hineinragt, und daß schließlich in die erste Dioden-
4. Verfahren nach einem der vorangehenden zone (4) vom zweiten Leitungstyp eine hochdotierte Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- zweite Diodenzone (9) vom ersten Leitungstyp eindringtiefe der ersten Diodenzone (4) etwa 5 μπι gebracht oder die erste Diodenzone (4) mit einem beträgt, während die der zweiten Diodenzone (9) 35 Schottky-Kontakt versehen wird.
etwa 1 um beträgt. Das erfindungsgemäße Verfahren findet vor allem
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Anwendung zur Herstellung von dynamischen mit kennzeichnet, daß die Dotierung der ersten Taktimpulsen betriebenen logischen Schaltungen.
Diodenzom: (4) derart gewählt wird, daß die Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Durchbruchsspannung der Diode größer als 40 Verfahrens besteht darin, daß das fertige Produkt 15VoIt ist. Diodenzonen aufweist, die optimal auf die geforderten Diodeneigenschaften ausgerichtet sind, während die Zonen der Feldeffekttransistoren unabhängig von
den Diodenzonen so ausgebildet werden können, daß
45 auch die Transistoren die optimal geforderten Transistoreneigenschaften aufweisen. Außerdem besteht eine innere elektrische Verbindung zwischen den
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen Dioden und den Transistoren, so daß zumindest auf
einer integrierten Halbleiterschaltung, die Feldeffekt- einen Teil der sonst üblichen Schaltungselementver-
transistoren mit Metall-Oxid-Halbleiter-Aufbau und 50 bindungen an der Oberfläche des Halbleiterkörpers
Sperrschichtdioden enthält. verzichtet werden kann.
Es ist bekannt (britischePatentschrift 1 131 675),in So wird beispielsweise in der Fig. 1 ein Grundeinen Halbleiterkörper Metall-Oxid-Halbleiter-Feld- baustein einer integrierten logischen Schaltung dareffekttransistoren (MOS-FETs) und Sperrschicht- gestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren Dioden einzubringen. Dabei werden die Source- und 55 vorteilhafte Anwendung finden kann. Der als Inverter die Drain-Zonen der Transistoren zugleich mit der betriebene Grundbaustein besteht aus einem FeIdzweiten Diodenzone in den Halbleiterkörper ein- effekttransistor T und einer Diode D. Die Diode D diffundiert. Die erste Diodenzonc wird vom Halb- hat beispielsweise einen pn-übergang oder einen leitergrundkörper selbst gebildet. Metall-Halbleiter-Übergang. Die Diode ist in Reihe
Es ist ferner bekannt (US A.-Patentschrift 3 305 708), 6° mit dem gesteuerten Strompfad des Feldeffekttransiin das Kanalgebiet eines MOS-Feldeffekttransistors stors geschaltet. An der Eingangselektrode liegt beieine Zone einzubringen, die den Leitungslyp des spielsweise das zu negierende Eingangssignal A, das Grundkörpers aufweist, hochdotiert ist und in die der zu negierenden Information entspricht. An die vorher ausgebildete Source- oder Drainzone hinein- übrige, noch freie Elektrode des Feldeffekttransistors ragt. 65 sowie an die freie Elektrode der Diode wird der
Zur Vermeidung äußerer Verbindungen zwischen Phasentaktimpuls Φ angelegt, der aus sich periodisch
den Schaltungselementen einer integrierten Halb- wiederholenden Rechteckimpulsen besteht. Zwischen
leiterschaltung ist es bereits bekannt (IBM Technical der Ausgangselektrode und der Massenelektrode
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2439875A1 (de) * 1973-08-20 1975-04-10 Matsushita Electronics Corp Halbleiterbauelement mit negativer widerstandscharakteristik

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1357515A (en) * 1972-03-10 1974-06-26 Matsushita Electronics Corp Method for manufacturing an mos integrated circuit
US4449224A (en) * 1980-12-29 1984-05-15 Eliyahou Harari Dynamic merged load logic (MLL) and merged load memory (MLM)
JPS5994453A (ja) * 1982-10-25 1984-05-31 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ オン抵抗を低減した高圧半導体デバイス
DE3408285A1 (de) * 1984-03-07 1985-09-19 Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn Schutzanordnung fuer einen feldeffekttransistor
US4694313A (en) * 1985-02-19 1987-09-15 Harris Corporation Conductivity modulated semiconductor structure
JPH0760854B2 (ja) * 1985-08-30 1995-06-28 株式会社日立製作所 一方向導通形スイツチング回路
US4989058A (en) * 1985-11-27 1991-01-29 North American Philips Corp. Fast switching lateral insulated gate transistors
US5010034A (en) * 1989-03-07 1991-04-23 National Semiconductor Corporation CMOS and bipolar fabrication process using selective epitaxial growth scalable to below 0.5 micron
WO1994005042A1 (en) * 1992-08-14 1994-03-03 International Business Machines Corporation Mos device having protection against electrostatic discharge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2439875A1 (de) * 1973-08-20 1975-04-10 Matsushita Electronics Corp Halbleiterbauelement mit negativer widerstandscharakteristik

Also Published As

Publication number Publication date
GB1291682A (en) 1972-10-04
JPS504555B1 (de) 1975-02-20
US3788904A (en) 1974-01-29
DE2007627A1 (de) 1971-09-02
DE2007627C3 (de) 1973-10-11

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