DE2012945A1 - - Google Patents

Info

Publication number
DE2012945A1
DE2012945A1 DE19702012945 DE2012945A DE2012945A1 DE 2012945 A1 DE2012945 A1 DE 2012945A1 DE 19702012945 DE19702012945 DE 19702012945 DE 2012945 A DE2012945 A DE 2012945A DE 2012945 A1 DE2012945 A1 DE 2012945A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zone
channel
contact layer
layer
interrupting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702012945
Other languages
English (en)
Other versions
DE2012945B2 (de
DE2012945C3 (de
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 filed Critical
Publication of DE2012945A1 publication Critical patent/DE2012945A1/de
Publication of DE2012945B2 publication Critical patent/DE2012945B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2012945C3 publication Critical patent/DE2012945C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • 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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/24—Alloying of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, with a semiconductor body
    • 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
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/761—PN junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73—Bipolar junction transistors

Description

PHN.
PHN- 3944
17.März 1970
"Halbleiteranordnung".
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiter» anordnung mit einem Halbleiterkörper mit einer an eine praktisch ebene Oberfläche des Körpers grenzenden ersten Zone vom ersten Leitüngstyp, einer an diese Oberfläche grenzenden zweiten Zone vom zweiten Leitungstyp, die innerhalb des Halbleiterkörpers völlig von der ersten Zone umgeben ist, wobei der pn-Uebergang zwischen der ersten und der zweiten Zone an der erwähnten Oberfläche endet, und mindestens einer neben der zweiten Zone liegenden weiteren Zone vom zweiten Leitungstyp, die an die erwähnte Oberfläche
009841/1 187
PHN. 39-44
2012941
grenzt und innerhalb des Halbleiterkörpers völlig von der ersten Zone umgeben ist, wobei der pn-Uebergang zwischen der ersten und der weiteren Zone an der erwähnten Oberfläche endet, und wobei die weitere Zone die zweite Zone umgibt, während auf der erwähnten ebenen Oberfläche eine Isolierschicht angebracht ist, die mit einem Kontaktfenster versehen ist, in dem eine Kontaktschicht auf der zweiten Zone angebracht 1st.
Eine derartige Halbleiteranordnung ist z.B. aus der französischen Patentschrift 1.421.136 bekannt. Dabei ist die zweite Zone von einer oder mehreren weiteren Zonen umgeben, wobei jede folgende weitere Zone die zweite Zone und alle vorhergehenden weiteren Zonen umgibt. Durch Anwendung derartiger weiterer Zonen vom zweiten Leitungstyp konnte die Durchschlagspannung zwischen der ersten und der zweiten Zone durch Herabsetzung des Einflusses der Oberflächenbedingungen auf diesen Durchschlag erheblich gesteigert werden.
Es hat sich aber herausgestellt, dass derartige Halbleiteranordnungen unter Umständen nicht stabil sind, da beim Betrieb der Anordnung, wobei der pn-Uebergang zwischen der ersten und der zweiten Zone in der Sperrichtung vorgespannt ist, die Isolierschicht elektrisch aufgeladen wird und dabei die Neigung hat, das Potential der Kontaktschicht anzunehmen. Dadurch kann in der ersten Zone eine OberfISchenschicht vom zweiten Leitungstyp, eine sogenannte Inversionsschicht, induziert werden, die die weiteren Zonen
009841/11S7
PHN.
miteinander und· mit der zweiten Zone über einen Inversionskanal verbindet, so dass die Wirkung der erwähnten weiteren Zone neutralisiert und die Durchschlagspannung zwischen der ersten und der zweiten Zone herabgesetzt wird. ,„ ^ ,
Die Erfindung bezweckt u.a., die mit der Bildung derartiger. Inversionsschiehten einhergehende-Herabsetzung und !Instabilität der erwähnten Durchschlagspannung zu beseitigen oder in erheblichem Masse zu verringern.
Der Erfindung liegt u.a. die Erkenntnis zugrunde,
dass der nachteilige Einfluss der erwähnten Inversions- "
schichten wenigstens zu einem wesentlichen Teil dadurch beseitigt werden kann, dass zwischen der zweiten Zone und dev ersten weiteren Zone und/oder zwischen den weiteren Zone selber eine kanalunterbrechende Oberflächenzone angebracht wird, ohne dass dadurch die Durchschlagspannung zwischen der ersten und der.zweiten Zone in erheblichem Masse herabgesetzt wird.
Eine Halbleiteranordnung der eingangs ermahnten
Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass _g
neben mindestens einer weiteren Zone auf der Seite der Kontaktschicht eine ringförmige kanalunterbrechende Oberflächenzone liegt, wobei, parallel zu der Oberfläche ge·* messen, der Abstand der Kontaktschicht von dem Aussenumfang der weiteren Zone grosser als der Abstand der Kontaktschicht von dem Aussenumfang der kanalunterbrechenden Oberflächenzone ist, die wenigstens längs ihres ganzen Innen-
009841/1197
PHN. i
umfangs an die erste Zone grenzt.
Es liesse sich erwarten, dass durch das Vorhandensein einer derartigen kanalunterbrechenden Zone, die in unmittelbarer Nähe einer weiteren Zone oder sogar an dieser Zone anliegt, die Durchschlagspannung zwischen der weiteren Zone und der ersten Zone und somit auch die Durchschlagspannung zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone erheblich herabgesetzt werden würde. Ueberraschenderweise stellt sich aber heraus, dass dies in der Praxis nicht der Fall ist. Dies ist auf den Strom zurückzuführen, der im Betriebszustand in der Sperrichturig über den pn-Uebergang zwischen der ersten und der zweiten Zone längs der Halbleiteroberfläche fliesst. Infolge dieses Sperrstromes ist die der zweiten Zone zugewandten Seite (die Innenseite) des pn-Uebergangs zwischen der weiteren Zone und der ersten Zone in der Durchlassrichtung polarisiert, während die Aussenseite dieses pn-Uebergangs dagegen in der Sperrichtung polarisiert ist. Da sich die kanalunterbrechende Zone nach der Erfindung auf der Innenseite der weiteren Zone befindet, wird dadurch die Durchschlagspannung zwischen der ersten und der zweiten Zone nicht oder nahezu nicht beeinflusst.
Die kanalunterbrechende Zone ist weiter nach der Erfindung längs ihres ganzen Innenumfangs von der ersten Zone begrenzt, während der Aussenumfang der kanalunterbrechenden Zone der Kontaktschicht näher liegt als der Aussenumfang der weiteren Zone. Die kanalunterbrechende Zone
00 98 A 1 /1197
PHN.3
liegt also von allen in der Sperrichtung polarisierten Teilen der vorhandenen pn-TJebergänge entfernt, so dass die Gesamt spannung, gleich wie in Abwesenheit der kanal- !
unterbrechenden Zone, über die weiteren Zonen verteilt werden kann.
Im Zusammenhang mit dem geringen Raum, der zwischen der zweiten Zone und der ersten weiteren Zone oder zwischen benachbarten weiteren Zonen zur Verfügung steht, wird vorzugsweise die kanalunterbrechende Oberflächenzone an die erwähnte weitere Zone grenzen. Nach einer weiteren ä bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand der Kontaktschicht von dem Aussenumfang der kanalunterbrechenden Oberflächenzone, parallel zu der Oberfläche gemessen, grosser als der Abstand der Eontaktschicht von der weiteren Zone. Dadurch ist die kanalunterbrechende Zone teilweise in die weitere Zone eingebaut, wodurch noch mehr Raum- erspart wird.
Kanalunterbrechende Oberflächenzonen der obenerwähnten Art können durch verschiedene in der Halbleitertechnik übliche Verfahren, z.B. durch Erhöhung der Dotier rungskonzentration oder der Rekombinationsgeschwindigkeit an der Oberfläche, erhalten werden. Die kanalunterbrechende Oberflächenzone wird besonders vorteilhaft durch eine vorzugsweise eindiffundierte Zone vom ersten Leitungstyp gebildet, die einen niedrigeren Spezifischen Widerstand als die erste Zone hat, so dass darin kein Inversionskanal gebildet werden kann.
Auf noch einfachere Weise kann die kanalunterbre-
009841/1197
PHN. -6-
2012943
chende Zone durch einen Oberflächenteil der ersten Zone gebildet werden, der frei von der Isolierschicht ist, (siehe z.B. die kanadische Patentschrift 667,423).
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf der Isolierschicht eine leitende Schicht angebracht, die die Kontaktschicht praktisch völlig umgibt, wobei, parallel zu der Oberfläche gemessen, der Abstand der Kontaktschicht von der erwähnten weiteren Zone grosser als der Abstand der Kontaktschicht von der leitenden Schicht iat, während Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe an die leitende Schicht ein Potential gelegt werden kann. Eine derartige leitende Schicht kann, wenn sie auf ein geeignetes Potential gebracht wird, durch Induktion an der Oberfläche eine derartige Feldverteilung herbeiführen, dass auch der ausserhalb der kanalunterbrechenden Oberflächenzone liegende Teil eines Inversionskanals beseitigt wird, wie in der älteren nicht vorveröffentlichten niederländischen Patentanmeldung 6.%ΛΗφ6^6 beschrieben wurde.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung ftixM diejenigen Fälle, bei denen die erste Zone aus p-leitendem Silicium besteht, weil die erwähnten Inversionsschichten sich leicht auf diesem Material bilden, z.B. infolge thermischer Oxydation, wie sie bei der Herstellung planarer Strukturen üblich ist.
Die Erfindung ist weiterhin besonders vorteilhaft bei einer Halbleiteranordnung, in dem die erste Zone
0098A1/1197
PHN. 392+1* -7-
die Kollektorzone und die zweite Zone die Basiszone eines Hochspannungstransistors ist. .
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Halbleiteranordnung der obenbeschriebenen Art, bei dem Mittel vorgesehen sind, mit. deren Hilfe an die erste und an die zweite Zone derartige Potentiale gelegt werden können, dass der pn-Uebergang zwischen diesen Zonen wenigstens zeitweilig in der Speriwichtung vorgespannt ist.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in
den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher ,
beschrieben.Es zeiggn:
. . Fig. 1-5 schematisch im Querschnitt verschiedene Ausführungsformen der Halbleiteranordnung nach der Erfindung .
Alle beschriebenen Beispiele sind der Einfachheit halber drehsymmetrisch zu der Linie M-M in den Figuren gewählt.
Die Figuren sind schematisch und nicht masstäblich gezeichnet, wobei insbesondere die Abmessungen in der Dickenrichtung der Deutlichkeit .halber stark übertrieben dargestellt sind. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig 1 ist schematisch im Querschnitt ein Teil einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung dargestellt.
Die Anordnung umfasst im vorliegenden Fall einen Transistor der einen Halbleiterkörper 1 aus Silicium mit einer praktisch ebenen Oberfläche 2 enthält. An diese Ober-
0 0 9 8 A 1 / 1 1 9 7
PHN.
fläche 2 grenzen eine erste p-leitende Zone 3 und eine zweite η-leitende Zone k, die innerhalb des Halbleiterkörpers völlig von der Zone 3 umgeben 1st. Der pn-Uebergang 5 zwischen den Zonen 3 und h endet an der Oberfläche 2.
Auf der Oberfläche 2 ist eine Isolierschicht 6 aus Siliciumoxyd angebracht, die mit einem Kontaktfenster 7 versehen ist, in dem eine Aluminiumkontaktschicht 8 auf der zweiten Zone k angebracht ist.
Die Anordnung nach Fig. 1 enthält ferner eine
p-leitende Zone 9» die über eine Oeffnung in der Oxydschicht' 6 mit einer Aluminiumschicht 10 verbunden ist. Dabei bildet die Zone 9 die Emitterzone, die Zone k die Basiszone und die Zone 3 die Kollektorzone eines Transistors. Eine Metallschicht 30 bildet einen praktisch ohmschen Kontakt mit der Kollektorzone 3 auf der anderen Seite der Siliciumscheibe.
In dem Betriebszustand ist, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, der pn-Uebergang 5 zwischen den Zonen 3 und k in der Sperrichtung vorgespannt, während der pn-Uebergang 11 zwischen den Zonen h und 9 in der Durchlassrichtung vorgespannt ist. Zwischen den Klemmen 12 und 13 kann dem Emitter ein Signal zugeführt werden, das nach Verstärkung dem Kollektor, z.B. über den Widerstand "\k entnommen werden kann.
Die Anordnung enthält ferner zur Steigerung der Kollektordurchschlagspannung eine neben der zweiten Zone
00 98A 1 /1197
■ PHN.
k liegende weitere η-leitende Zone I5, die an die Oberfläche 2 grenzt und innerhalb des Halbleiterkörpers völlig von der ersten Zone 3 umgeben ist. Dabei endet der pn-Uebergang 17 zwischen der Zone 3 und der Zone 15 gleichfalls an der Oberfläche 2. Die Zone 15 umgibt die erwähnte zweite Zone k. ■
Die Kollektordurchschlagspannung des so gebil- ' .· deten Transistors ist, wie sich herausgestellt hat, in der Praxis nicht stabil, weil beim Betrieb die Oxydschicht 6 elektrisch aufgeladen wird. Dadurch kann in der pf-leiten- -f den Zone 3 an der Oberfläche eine η-leitende Schicht, eine sogenannte Inversionsschicht, gebildet werden, die die Zone 15 mit der Zone k verbindet. Dadurch wird die Wirkung der Zone 15 neutralisiert, wodurch die Durchschlagspannung zwischen den Zonen 3 und k abnimmt.
Aüsserdem ist meistens, wenn die Zone 3 p-leitend ist, wie dies im vorliegenden Beispiel der Fall ist, bereits in Abwesenheit angelegter Spannungen an der Oberfläche 2 ein Inversionskanal unterhalb der Oxydschicht 6 vor- j
handen.
Zur Verhinderung dieser Abnahme der Kollektordurchschlagspannung ist nach der Erfindung neben der Zone 15 auf der Seite der Kontaktschicht 8 eine ringförmige kanalunterbrechende Oberflächenzone 18 in Form einer eindiffundierten p-leitenden Zone 18 angebracht, die einen niedrigeren spezifischen Widerstand als die Zone 3 hat. Die Zone 18 grenzt an die Zone 15· Dabei ist, parallel zu der Oberfläche 2 gemessen, der Abstand der Kontaktschicht
■ QO 9841 / 1-197
PHN.
8 von dem Aussenumfang der weiteren Zone 15» grosser als der Abstand der Kontaktschicht 8 von dem Aussenumfang der Zone 18. Die Oberflächenzone 18 grenzt längs ihres ganzen Innenumfangs an die erste Zone 3·
Die p-leitende Zone 18 ist gleichzeitig mit der Emitterzone 9 eindiffundiert worden. Die Akzeptorkonzentration dieser Zone ist derart hoch, dass darin keine Inversionskanal gebildet werden kann, so dass ein zwischen den Zonen k und 15 vorhandener Inversionskanal an der Stelle der Zone 18 unterbrochen ist. Dadurch wird die bereits beschriebene ungünstige Einwirkung eines derartigen Inversionskanals auf die Durchschlagspannung des pn-Uebergangs 5 vermieden.
Dadurch, dass im Betriebszustand längs der Oberfläche 2 ein gewisser Sperrstrom durch den Halbleiterkörper (in üblichem Sinne von der Zone k zu der Zone 3 ) fliesst, wird der pn-Uebergang 17 auf der Aussenseite der zugehörigen Zone 15 in der Sperrichtung polarisiert, während dieser pn-Uebergang auf der Innenseite der Zone 15 in der Durchlassrichtung polarisiert ist. Dadurch übt das Vorhandensein der hochdotierte Zone 18 keinen oder nahezu keinen Einfluss auf die Durchschlagspannung zwischen den Zonen 3 und 4 aus, weil die Wirkung der Zone 15 praktisch nicht herabgesetzt wird.
Die ganze Struktur wird von einer p-leitenden Oberflächenzone 22 zur Unterbrechung einer auf der Aussenseite der Zone 15 gebildeten Inversionsschicht umgeben.
009841/1197
PHN r
Die beschriebene Halbleiteranordnung kann durch. Verwendung allgemein üblicher planarer Techniken hergestellt werden» Die p-leitende Zone 3 hat in diesem Beispiel einen spezifischen Widerstand von 50Λ.οιη» Die Zonen Λ und 15 haben eine Dicke von etwa 10/um und sind gleichzeitig durch Diffusion von Phosphor bei einer Oberflächenkonzentration von
18 3
10 Atomen/cm erhalten. Die Zonen 9» 18 und 22 haben eine Dicke von etwa 6yarn und' sind gleichzeitig durch Diffusion
20 von Bor bei einer Oberflächenkonzentration von 10 Atomen/ cm* erhalten. Die Dicke der Oxydschicht 6 beträgt etwa 1/um,
/um, j
die der Aluminiumschichten etwa 0r5/um. Der gegenseitige Abstand der Zonen h und 15 beträgt etwa 90 /um.,.." die Breite der Zone 15 ist etwa 30/um, während die Zone k z.B. einen Durchmesser von 200 /um und die Zone 9 einen Durchmesser von 100/um aufweist.
Die Zone 18 braucht nicht an die Zone 15 zu grenzen, im Zusammenhang mit dem beschränkten Raum zwischen den Zonen £ und 15 ist dies aber im allgemeinen wohl zu bevorzugen.
Fig. 2_ zeigt schematisch im Querschnitt eine andere Ausführungsform, die praktisch der der Fig. 1 ähnlich ist, aber bei der die kanalunterbrechende Zone 18 teilweise in die Zone 15 eingebaut ist, so dass der Abstand der Kontaktschicht 8 von dem Aussenumfang der Zone 18, parallel zu der Oberfläche 2 gemessen, grosser als der Abstand der kontaktschicht 8 von der weiteren Zone 15 ist. Dadurch wird ein noch geringerer Teil des Raumes zwischen den Zonen h und 15 von der Zone 18 beansprucht. Dies ist wichtig, weil
.009841/.1197
PHN.3944 -12-
unter Unständen dieser Zwischenraum infolge der gewählten Dotierungen sehr gering sein kann.
Fig. 3 zeigt eine Aus führung sf ortn, bei der die kanalunterbrechende Oberflächenzone durch einen Oberflächenteil 20 der Zone 3 gebildet wird, der frei von der Isolierschicht 6 ist. Dieser Oberflächenteil 20 wird dadurch gebildet, dass in die Oxydschicht ein ringförmiger Spalt geätzt wird. In den nicht mit Oxyd überzogenen Oberflächenteilen der Zone 3 bildet sich im allgemeinen keine ^ Inversionsschicht, so dass ein etwa gebildeter Inversionskanal durch den ringförmigen Oberflächenteil 20 unterbrochen werden wird» Fig. 3 bezieht sich, im gegensatz zu den vorhergehenden Beispielen, nicht auf einen Transistor, sondern auf eine Hochspannungsdiode, die durch die Zonen •3 und k gebildet wird.
Fig. h zeigt schematisch im Querschnitt einen Hochspannungstransistor, der dem der Fig. 1 ähnlich ist, mit dem Unterschied, dass in diesem Falle ausser der weiteren Zone 15 noch eine zweite weitere Zone 16 angebracht ist, ™ die den gleichen Leitungstyp wie die Zonen h und 15 aufweist. Dabei ist auch zwischen den Zonen 15 und 16 längs des Innenumfangs der Zone 16 eine kanalunterbrechende Zone 19 angebracht. Durch Anbringung den weiteren mehrerer Zonen 15 und 16 ähnlicher Zonen kann die Durchschlagspannung des pn-Uebergangs 5 nahezu auf den Höchstwert gebracht werden der durch die Dotierung der Zone 3 bestimmt wird.
Schliesslich zeigt Fig. 5 schematisch im Querschnitt
009841 /1197
eine weitere Ausführungsf orm dear Halbleiteranordnung nach, der Erfindung. Dabei ist die Halbleiterstrufctur nahezu gleich der der Fig. 2, Ausserdem ist aber auf der Oxydschicht 6 eine Aluminiumschicht 21 angebracht, die die Kontakts chi clrfc 8 umgibt, wobei, parallel zu der Oberfläche 2 gemessen, der Abstand der Kontaktschicht 8 von. der Zone 13 grosser als de:r Abstand der Kontakts ehicht 8 von der Aluminiumschicht 21 ist, die über die hochdotierte Zone 22, die den gleichen keitungstyp wie die Zone 3 aufweist, mit
der Zone 3 verbunden, is -fc. Dadurch erhält die Schi clrfc 21, j
■■'"■■ -■ .' ■ ■■'■" ; ; '-■■■;'' ■'■ ■■■■'■'" ■ ="
wenn der pn-TJebergang 5 in der Sperrichtung polarisiert ist, ein derartiges Potential, dass in den unterhalb der Schicht 21 liegenden Oberflächenteilen der Zone 3 die Bildung einer Inversionsschicht verhindert wird. Da eine derartige Inversionsschicht, wenn auch von der Zone 18 unterbrochen, dennoch durch die Vergrösserung der effektiven Oberfläche des pn-Uebergangs 5» wodurch z.B. unerwünschte und nichtreproduzierbare Kapazitäten auftreten, einen nachteiligen Einfluss ausüben kann, ist die Ausführungsform nach
Fig. 5 besonders günstig.
Es ist einleuchtend, dass sich die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, -sondern dass im Rahmen der Erfindung für den Fachmann viele Abarten möglich sind. So braucht z.B. die Halbleiteranordnung keineswegs drehsymmetrisch zu sein. Eine oder mehrere Zonen können quadratisch, recheckig, oval usw. ausgebildet sein, wobei vorzugsweise der gegenseitige Abstand der unter-
0 0 98A1/ 119 7
PHN.3944
schiedlichen Zonen längs ihres ganzen Umfangs gleich gewählt wird. Die Leitungstype der unterschiedlichen Zonen können alle unter Umkehrung der Polarisationsspannungen durch die entgegengesetzten Leitungstype ersetzt werden. Auch brauchen die Dotierungen, und Dicken von Zonen eines gleichen Leitungstyps einander nicht gleich zu sein. Die Emitter- und Basiszonen können erforderlichenfalls auf übliche Weise als kammenartig ineinander eingreifende Zonen ausgebildet werden. Als Halbleitermaterial können statt Silicium auch andere Materialien, z.B. Germanium oder III-V-Verbindungen, verwendet werden. Die Isolierschicht 6 kann statt aus Siliciumoxyd aus anderen Materialien, z.B. aus Siliciumnitrid oder aus mehreren aufeinander liegenden Schichten verschiedener Werkstoffe bestehen, während die Metallschichten statt aus Aluminium auch aus anderen Metallen bestehen können. Die Form und die Abmessungen der Halbleiteranordnung sowie die Dotierungen können im Rahmen der Erfindung innerhalb weiter Grenzen geändert werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUECHE :
    f 1.J Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper mit einer an eine praktisch ebene Oberfläche des Körpers grenzenden ersten Zone vom ersten Leitungstyp, einer an diese Oberfläche grenzenden zweiten Zone vom zweiten Leitungstyp, die innerhalb des Halbleiterkörpers völlig von der ersten Zone umgeben ist, wobei der pn-Uebergang zwischen der ersten und der zweiten Zone an der erwähnten Ober-
    0098A1/1197
    FRN .3944'
    fläche endet, uiid mindestens einer neben der zweiten Zone liegenden weiteren Zone vom zweiten Leitungstyp, die an die erwähnte Oberfläche.grenzt und innerhalb des Halbr leiterkörpers völlig von der ersten Zone umgeben ist, Wobei der pn-Uebergang zwischen der ersten und der weiteren Zone an der erwähnten Oberfläche endet, und wobei die weitere Zone die zweite Zone umgibt, während auf der erwähnten ebenen Oberfläche eine Isolierschicht angebracht ist, die mit einem Kontaktfenster versehen ist, in dem eine Kontaktschicht auf der zweiten Zone angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass neben mindestens einer weiteren Zone auf der Seite der Kontaktschicht eine ringförmige kanalunterbrechende Oberflächenzone liegt, wobei, parallel zu der Oberfläche gemessen, der Abstand der Kon- : taktschicht von dem Aussenumfang der weiteren Zone grosser als der Abstand.der Kontaktschicht von dem Aussenumfang der kanalunterbrechenden Oberflächenzone ist, die wenigstens längs ihres ganzen Innenumfangs an die erste Zone grenzt.
    2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch \ gekennzeichnet, dass die kanalunterbrechende Oberflächenzone an die erwähnte weitere Zone grenzt. ' 3· Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Kontaktschicht von dem Aussenumfang der kanalunterbrechenden Oberfiächenzone, parallel zu der Oberfläche gemessen, grosser als der Abstand der Kontaktschicht von der weiteren Zone ist.
    00 98 41/1197
    PHN.
    k. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kanalunterbrechende Oberflächenzone eine vorzugsweise eindiffundierte Oberflächenzone vom ersten Leitungstyp ist, die einen niedrigeren spezifischen Widerstand als die erste Zone aufweist.
    5· Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die kanalunterbrechende Oberflächenzone durch einen Oberflächenteil der ersten Zone gebildet wird, der frei von der Isolierschicht ist.
    6. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Isolierschicht eine leitende Schicht angebracht ist, die die Kontaktschicht praktisch völlig umgibt, wobei, parallel zu der Oberfläche gemessen, der Abstand der Kontaktschicht von der erwähnten weiteren Zone grosser als der Abstand der Kontaktschicht von der leitenden Schicht ist, während Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe an die leitende Schicht ein Potential gelegt werden kann«
    7. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zone aus p-leitendem Silicium besteht.
    8. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zone die Kollektorzone und die zweite Zone die Basiszone eines Transistors ist.
    00984 1/1197
    PHN.
    9· Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe an die erste.und an die zweite Zone Potentiale gelegt werden können, wodurch, der pn-Uebergang zwischen diesen Zonen wenigstens zeitweilig in der Sperr!chturig vorgespannt ist.
    00 9841/1197
DE19702012945 1969-03-25 1970-03-18 Halbleiterbauelement Expired DE2012945C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL6904543A NL6904543A (de) 1969-03-25 1969-03-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2012945A1 true DE2012945A1 (de) 1970-10-08
DE2012945B2 DE2012945B2 (de) 1977-12-29
DE2012945C3 DE2012945C3 (de) 1985-01-31

Family

ID=19806513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702012945 Expired DE2012945C3 (de) 1969-03-25 1970-03-18 Halbleiterbauelement

Country Status (9)

Country Link
BE (1) BE747892A (de)
BR (1) BR7017682D0 (de)
CH (1) CH504102A (de)
DE (1) DE2012945C3 (de)
ES (1) ES377825A1 (de)
FR (1) FR2037251B1 (de)
GB (1) GB1300726A (de)
NL (1) NL6904543A (de)
SE (1) SE349425B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2625576A1 (de) * 1975-06-11 1976-12-30 Rca Corp Integrierte schaltungsvorrichtung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2108781B1 (de) * 1970-10-05 1974-10-31 Radiotechnique Compelec
JPS573225B2 (de) * 1974-08-19 1982-01-20
DE2846637A1 (de) * 1978-10-11 1980-04-30 Bbc Brown Boveri & Cie Halbleiterbauelement mit mindestens einem planaren pn-uebergang und zonen- guard-ringen
US5345101A (en) * 1993-06-28 1994-09-06 Motorola, Inc. High voltage semiconductor structure and method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA667423A (en) * 1963-07-23 Northern Electric Company Limited Semiconductor device and method of manufacture
FR1337348A (fr) * 1961-09-08 1963-09-13 Pacific Semiconductors Transistors de couplage
FR1417163A (fr) * 1963-08-27 1965-11-12 Ibm Dispositifs semi-conducteurs et leur fabrication
FR1421136A (fr) * 1963-11-13 1965-12-10 Motorola Inc Dispositif semiconducteur avec jonction auxiliaire pour améliorer la caractéristique de claquage de la jonction principale
GB1113344A (en) * 1964-08-20 1968-05-15 Texas Instruments Inc Semiconductor devices
US3391287A (en) * 1965-07-30 1968-07-02 Westinghouse Electric Corp Guard junctions for p-nu junction semiconductor devices
DE1273700B (de) * 1965-04-07 1968-07-25 Itt Ind Ges Mit Beschraenkter Halbleiterbauelement
DE1464340A1 (de) * 1961-09-08 1969-03-13 Pacific Semiconductors Inc Halbleiterbauelement und Transistorschaltung fuer solche Bauelemente

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1459892A (fr) * 1964-08-20 1966-06-17 Texas Instruments Inc Dispositifs semi-conducteurs
FR1475201A (fr) * 1965-04-07 1967-03-31 Itt Dispositif plan à semi-conducteurs

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA667423A (en) * 1963-07-23 Northern Electric Company Limited Semiconductor device and method of manufacture
FR1337348A (fr) * 1961-09-08 1963-09-13 Pacific Semiconductors Transistors de couplage
DE1464340A1 (de) * 1961-09-08 1969-03-13 Pacific Semiconductors Inc Halbleiterbauelement und Transistorschaltung fuer solche Bauelemente
FR1417163A (fr) * 1963-08-27 1965-11-12 Ibm Dispositifs semi-conducteurs et leur fabrication
FR1421136A (fr) * 1963-11-13 1965-12-10 Motorola Inc Dispositif semiconducteur avec jonction auxiliaire pour améliorer la caractéristique de claquage de la jonction principale
GB1113344A (en) * 1964-08-20 1968-05-15 Texas Instruments Inc Semiconductor devices
DE1273700B (de) * 1965-04-07 1968-07-25 Itt Ind Ges Mit Beschraenkter Halbleiterbauelement
US3391287A (en) * 1965-07-30 1968-07-02 Westinghouse Electric Corp Guard junctions for p-nu junction semiconductor devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2625576A1 (de) * 1975-06-11 1976-12-30 Rca Corp Integrierte schaltungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2037251A1 (de) 1970-12-31
ES377825A1 (es) 1972-05-16
DE2012945B2 (de) 1977-12-29
FR2037251B1 (de) 1974-09-20
GB1300726A (en) 1972-12-20
BE747892A (fr) 1970-09-24
BR7017682D0 (pt) 1973-04-17
CH504102A (de) 1971-02-28
NL6904543A (de) 1970-09-29
SE349425B (de) 1972-09-25
DE2012945C3 (de) 1985-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3122768C2 (de)
DE4219319B4 (de) MOS-FET und Herstellungsverfahren dafür
DE2910566C2 (de) Statische Induktionshalbleitervorrichtung
DE2852621C3 (de) Isolierschicht-Feldeffekttransistor mit einer Drif tstrecke zwischen Gate-Elektrode und Drain-Zone
DE1789206C3 (de) Feldeffekt-Transistor
DE3047738C2 (de) Halbleiteranordnung
DE2160427C3 (de)
DE2753613A1 (de) Isolierschicht-feldeffekttransistor
DE1489893B1 (de) Integrierte halbleiterschaltung
DE2009102A1 (de) Integrierte Halbleiterschaltungen
DE2453279C3 (de) Halbleiteranordnung
DE2719219C2 (de) Mit Hilfe einer Steuerelektrode abschaltbare Thyristortriode
DE1614300B2 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode
DE1614145B2 (de)
DE2059072A1 (de) Halbleiter-Einrichtung
DE2012945A1 (de)
DE1514263B2 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter steuerelektrode
DE2823629C2 (de) Planar-Halbleitervorrichtung
DE1514892A1 (de) Halbleiterbauelement mit der Charakteristik eines Flaechen- und eines Feldeffekt-Transistors
DE1910447C3 (de) Halbleiterbauelement
DE1813551C3 (de) Hochfrequenz-Planartransistor
DE1934208U (de) Halbleiterbauelement.
DE2407407C2 (de) Halbleiterbauelement
DE2019683A1 (de) Isolierschicht-Feldeffekttransistor
DE2012978C3 (de) Halbleiteranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
8281 Inventor (new situation)

Free format text: BOSSELAAR, CORNELIS ALBERTUS, NIJMEGEN, NL

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee