DE2142426A1 - Halbleiteranordnung und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Halbleiteranordnung und Verfahren zu seiner Herstellung

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Description

  • Halbleiteranordnung und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung und insbesondere einen Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor und ein Verfahren zU deren Herstellung.
  • Bei den bisher bekannten Sperrschicht-Feldeffekt-Transistoren werden bekannte Diffusions- und oder Epitaxial-Verfahren zur i1dunq und Begrenzung des Kanalbereiches des Transistors sngewendet. Dieser Kanalbereich erstreckt sich, wie bekannt, zwischen dem Quellenbereich und dem Senkenbereich des Transistors, wobei üblicherweise der Kanalbereicht durch obere und untere Tor.berelr.ne begrenzt ist. Der untere Torbereich ist häufig ein Teil des T:rSqsrmaterials und der obere Torbereich wird üblicherweise wittels einer Maske und bekannter Diffusions-and oder Epitaxia1-Vrfahren gebildet.
  • Der obere Torbereich eines bekannten Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors umfaßt aufgrung seiner Standardabmessungen einen Bereich, der der Breite der Offnung in der Maske entspricht, die zur Begrenzung des Torbereiches benutzt wird. Beispielsweise wird bei der Silitium-Technik eine Diffusionsmaske aus Siltziumdioxyd dioxyd photolithographisch auf der Oberfläche eines Siliziumglättchens gebildet, wotei die Maske eine Öffnung aufweist, durch die eIne Verunreinigung eindiffundiert wird, um den oberen Torbereich des Transistors zu bilden. Die Breite des oberen Torhereiches ist direkt proportional zur breite der Öffnung in der Oxydmaske, wobei jedoch ein Stück weit eine seitliche Diffusion unter der Oxydmaske erfolgt. Die PN Sperrschicht-Kapazität zwischen dem Zanalbereich und dem oberen Torbereich des Traneistors ist daber direkt proportional zur Fläche des oberen Torbereiches, so daß die PN Sperrschicht-Kapazität rqischen Tor und Kanal mit zunehmender Breite des Tores und zunehmender Breite der Öffnung in der diffusionsmaske steigt. Hierdurch wird der lbertraqungsfrequenzgang bei den bekannten Sperrschicht-Feldeffekt-Transistoren stark eingeschränkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung, insbesondere einen Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor für ultrchohe Frequenzen und einem verbesserten Übertragungsfrequenzgang zu schaffen. Der Transistor sc?ll strahlungsfest und für den Betrieb unter starker strahlung geeignet sein, er soll dielextrisch isoliert sein und eine niedere Kapazität aufweisen.
  • Er soll ferner einen Kanalbereich mit sehr kleiner wirksamer Kanalfläche und eine sehr niedrige PN Sperrschicht-Kapazitat zwischen dem Kanalbereich und einem Torbereich besitzen. Bei deni Transistor soll ferner ein Material eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Oxyd kombiniert werden, um zwischen dem Material und dem Oxyd eine Feldeffekt-Steuerfunktion zu schaffen, wobei sich der Steuer-Effekt des Transistors in oder auf die Oxydschicht zu erstrecken, soll. Der Transistor soll ferner vo L1 isoliert sein und das Isoliermittel soll an der Steuerfunktion des Transistore teilnchmen. Schließlich soll ein Transistor geschaffen werden, dessen Geometrie innerhalb eines isolierten Teiles eines Trägers wießerholbar ist und bei dem mehrere t2uellenbe2eis::he und mehrere Senkenbereiche parallel geschaltet sind.
  • Erfindungsgemäß Erfindungsgemäß wird dies bei einer Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper der eine obere und-eine untere Fläche aufweist dadurch erreicht, daß in dem Halbleiterkörper eine Nut ausgebildet wird, die über die obere Fläche verläuft und sich in den Halbleiterkörper hinein erstreckt und die in einem ersten Ende endist, das nahe bei der unteren Fläche liegt, daß ferner eine erste Schicht aus einem Isoliermaterial integral mit der unteren Fläche gebildet wird, wodurch beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Kontakt und an den Haibleiterkörper eine Sperrzone zwischen diesem ersten Ende und der ersten Schicht erzeugt wird.
  • Weitere Merkmale und Augesataltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
  • Fig. lA bis 1C zeigen die Entwicklung bzw. Herstellung eines dielektrisch isolierten Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors nach einer Ausführungsform der Erfindung, die sich für integrierte Schaltungen eignet, wobei Fig. 1A den Träger, Fig iB die Bildung der dielektrisch isolierten Inseln durch eine Oxydschicht: und Fig. 1C die Bildung der geätzten Ubergangszonen und ihre Anordnung bezüglich der Oxydschicht zur Bildung der Kanäle des Transistors darstellen.
  • ig. lD und 1E zeigen verschiedene Formen von Tor-Bereichen.
  • Fig 2 zeigt in Draufsicht einen Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor mit einer Mehrzahl von Quellen und einer Mehrzahl von Toren.
  • Fig. 3R und 3B zeigen im Schnitt und in Draufsicht einen Feldeffekt-Trensistor nach dem Stande der Technik.
  • Fig 4A bis 4D zeigen die Bildung eines dielektrisch isolierten Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors nach einer weiteren Ausführungeform der erfindung zur Herstellung einer halbe isolierten Vorrichtung, die sich zur Verwendung als Einzel-Lomant element eIgnet1 wobei Fig. 4A den Träger, Fig. 4B die unterschiedlichen Breiten der Maskenöffnungen zur Bildung von Nuten mit gewählter Tiefe, Fig. 4C die Tiefe der Nuten und Fig. 4D die bildung des Kanales und die übrigen Elektroden des Transistors darstellt.
  • Fig. 5 zeigt in Draufsicht einen Srerrschicht-Feldeffekt-Transistor der entsprechend den Verfahrensschritten nach den Fig. 4A bis 4D hergestellt ist.
  • Fig. 6A bis 6E zeigen die Herstellung eInes verbesserten dielektrisch isolierten Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors unter Verwendung einer vergrabenen Schicht.
  • Fig. 6R zeigt hierbei den Ausganasträger, Fig. 6ß zeigt die Bildung einer vergrabenen Schicht, Fig. t;C zeigt die Hinzufügung einer epitzaxialen Schicht, die die vergrabene Schicht umgibt.
  • Fig. 6D zeigt die gegenseitige Anordrung der vergrabenen Schicht und des Kanals.
  • Fig. 6 zeigt die XJerbesseruna in der Kanalsteuerung aufgrund einer vergrabenen Schicht.
  • Fig. 1A zeigt einen Träger 10 aus monokristallinem Silizium mit P. Leitfähigkeit oder N Leitfähigkeit, wobei die Dotierungsatufen wahlweise genugend stark sind, daß sie entsprechend der verwendeten Ter,l.inologie als P+ oder N+ bezeichnet werden kennen.
  • Jeder Leitfähigkeitstyp kann bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Transistors verwendet werden und es wird bei der nachstehend beschriebenen Ausfährungsform ein Träger mit einer P+ Leitfähigkeit verwendet.
  • Das Trt;erraate.rial ist ein monokristallines Silizium, das in der [100]-Ebene onientiert ist. Genauer gesagt, seine Atomstruktur ist kristallographisch so orientiert, daß es [100]-Ebene aufweist.
  • auf der Auf der oberen Oberfläche des Trägers 10 wird eine Maske 12 aus Siliziumdioxyd oder Siliziu£rtnitrid mit einer Vielzahl von Öffnungen 14 gebildet, wobei wenigstens eine Öffnung 14 gagenüberliegende Schnittlinien 14a und 14b mit dem Träger 10 besitzt, um ausgewählte Flächenbereiche 16 des Trägers 10 offenzulegen.
  • Da die Oberfläche vorzugsweise mit einem ausgewählten Alkaliäzittel geälzt wird, das nur längs derL1OKristallsbenen reagiert und Material entfernt, während dies bei anderen Xristallebenen im wesentlichen nicht dar Fall ist, steht ein Mittel zur Verfügung, um die Tiefe der Ätzung festzulegen. Die Ätztiefe wird durch die Größe der Öffnungen 1.4 in der Maske 12 reguliert.
  • Fig. iB zeigt einen Schnitt durch eine Vielzahl von Nuten 18, die in dieser Weise geätzt wurden. Die Tiefe einer Nut 18 beträgt annähernd 2/3 des Abstandes zwischen den Seiten 14o und 14b der Öffnung 14.
  • Eine heiße Alkalilösung wie z.B. wässriges KOH mit etwa 85° C wird auf die Oberflächenbereiche 16, die durch die öffnungen 14 in der Maske 12 freigelegt sind, aufgebracht, um die V-förmigen Nuten 18 zu bilden.
  • Eine Nut 18 wird durch freigelegte und sich schneidende Flächen des Trägers 1V gebildet, wobei Flächen 2n und 22 entstehen, wobex jedoch jede Nut in derselben Weise gebildet wird. Auf den lächen 20 und 22 jeder Nut wird eine Siliziumoxydschicht 23 während der Bildung einer zusätzlichen Schicht gebildet, die auf den restlichen Teil der Maske 12 (Fig. ) aufgebracht wird.
  • Es kann aber auch der Restteil der Maske 12 entfernt und eine frische gleichmßige Schicht mittels bekannter Verfahren gebildet werden. +er der Schicht 23 wird eine polykristalline Siliziumschicht 24 gebildet, die auch die Nuten 18 ausfüllt, und zwar zusätzlich zur Bildung einer Oberflächenschicht, die sich über der Schicht 23 erstreckt.
  • Indem der so gebildete Aufbeu durch die polykristalline Schicht 21 gehalten wird, wird ein Teil des Trägers 10 durch bekannte hleff-und Poliermethoden und Poliermethoden so weit entfernt, wie in Fig. lB durch die gestrichelte Linie 26 gezeigt ist. Vorzugsweise ist die polykristalline Schicht 24 während des Schleif- oder Polierverganges leicht abgedeckt. Eine Freilegung eines kleinen Stockes der Schicht 23 ist ausreichend. Da die Tiefe der Nuten 18 sehr genau steuerbar ist, wird die Spitze 28 jeder Nut 18 im wesentlichen gleichzeitig mit den anderen Spitzen freigelegt. Dies unterstützt die Bildung von Inseln 30 mit gleichmäßiger Dicke, in welchen vollisolierte Vorrichtungen gebildet werden können.
  • Der sich nach den Schleifen und polieren ergebende Aufbau ist in umgekehrter Stellung in Fig. lC gezeigt. Es wird nun eine neue Siliziumdioxydschicht 32 gebildet, die die Insel 30 überdeckt und es wird eine Verbindung 35 mit der ersten Siliziumdioxvdschicht 23 hergestellt. Durch bekannte Masken-Techniken werden, wie oben beschrieben, weitere Nuten 34 und 36 in den Träger 10 geätzt. Diese Nuten erstrecken sich bis auf einen gewünschten Abstand von einer Fläche 38 der Schicht 23. Die Tiefe dieser Nuten ist auf einen Bruchteil eines Mikrons steuerbar. Die Dicke des Trägers 10 nach dem Schleifen und Polieren sollte daher genau bekannt sein, um die gewünschten Charakteristiken der auf diese Weise erfindungsgemäß hergestellen Vorrichtung zu maximieren. 1'ie Nuten 34 und 36 teilen die Insel in drei Bereiche 38, 40 und 42. Vle Nuten werden, wie noch beschrieben wird, als Steuer-Tor fUr einen reldeffekt-Transistor verwendet, der zusNtzlich die Bereiche 38 und 42 als Quellen und den Bereich 40 als Senke aufweist. Durch die Oxydschicht 32 werden Kontakte für den elektrischen Anschluß an die einzelnen Queller.-, Tor- und Semkenbereiche geschaffen.
  • In Fig. 10 ist eine Ausführungsform eines Tores darquestellt, das iin Transistor nach Fig. 1C verwendbar ist. Der Träger 10 mit seinen, die Nut begrenzenden Wänden So und 22 ist mit einer Siliziumoxydschicht 32 versehen. In bekannter Weise ist in diese Schicht diese Schicht 32 ein Fenster 50 geätzt worden. In dem Fenster 50 ist selektiv ein Dctierungsmittel abgelagert und in bekannter Weise inetn Bereich zwischen der Fläche 38 und der Spitze 28 der Nut eindiffundiert worden, wie durch die gestrichelte Linie 50a gezeigt ist. Im Fenster 50 ist ferner ein metallischer Kontakt 51 ausgebildet, der elektrischen Kontakt mit dem dotierten Bereich hat und zur oberfläche einer polykristallinen Schicht 52 gefwhrt Ist, welche die Nut ausfüllt und eine gleich-.m..ißige Oberfläche bildet, auf der ein Metallstreifen 53 angeordnet ist, wodurch elektrische Anschlüsse zu anderen Vorrichtungen zur Verfüqung stehen.
  • ii Fig. 1E werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. lD, da ie Tore identisch sind mit der Ausnahme, daß hier das Dotierungsmittel durch eine Metallschicht 54 ersetzt ist. Nach der Herstellung des Fensters SO wird die Metallschicht 54 in Kontakt mit einem Teil der Schicht 32 und den die Nut begrenzenden Seitenwänden 20 und 22 vecildet. Die Verwendur.ç; eines derartigen Metalles ergibt einen PX übergang mit hoher Trägerbeweglichkeit. Ist eine PK Übergengszone mit hoher Trägerbeweglichkeit gewünscht, so können als 4metalle Chrom, Molybdän oder Titan auf den o.g. Bereich aufgebracht werden. Der Kontakt 51 ist, wIe beschrieben, zur Oberfläche geführt, worauf die Schicht 52 und der Anschlußkontakt 53 auf- bzw. angebracht werden.
  • Fig. 2 zeigt schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform der Erfindung, die sich fÜr integrierte Schaltungen eignet. Die Oxydschicht 23 umgibt die Vorrichtung. die eine Mehrzahl von Quellen 56 und 58, elne Mehrzahl von Toren 60 und 62 und eine Senke 64 aufweist. Geeignete Metallschichten sind vorgesehen und in geeigneter Weise nach außen geführt.
  • Die Fig. 3A und 3B zeigen einen bekannten Feldeffekt-Transistor mit großen übergangszonen die durch die Linien 66 und 68 dargestellt Sind. Diese Übergangszonen geben dem Trausistor eine relativ hone Kapazität und verschlechtern dadurch sein Frequenzverhalten.
  • Im allgemeinen umfaßt ein derartiger Transistor ein Tragermat.erial eines eines Leitfähigkeitstyp mit einer Schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps ar einer Oberfläche. Diese Schicht kann beispielsweise durch epitaxiale Ablagerung gebildet werden. Dao nach wird in der epitaxialen Schicht eine Basis-Diffusion vorgenommen, um die Leitfähigkeit eines inneren Teiles auf diejenige des Trägers zu ändern.
  • Danach wird eine Emitter-Piffusion vorgenommen, uw den Be reich der Basis-Diffusion in wenigstens zwei Teile zu untere teilen, betrachtet von der Oberfläche aus. Diese Emitter-Diffusion bildet innerhalb der letzgenannten Diffusion einen Bere flit der gleichen Leitfähigkeit wie derjenigen der egitaxialen Schicht. Der Bereich der Emitter-Diffusion eratreckt sich t r den Bas1s--Bereich in odet auf die epitaxiale Schicht zu, so daß kein Pfad um das Ende des Emitter-Bereiches vorhanden ist, und der Emitter-Bereich erstreckt sich werner in den Basis-Bereich und gelangt in die Nähe der epitaxialen Schicht, ao daß ein schmaler Kanal aus Basis-Material 70 zwischen dem Emitter-Material gebildet wird. Die beiden getrennten Bereiche der Basis-Diffusion bilden eine Quelle und eine Senke eines Feldeffekt-Transistors während die Emitter-Diffusion das Por bildet. Der Kanal ist unter dem Tor angeordnet und hat denselben Leitfähigkeitstyp wie die Quelle und die Senke. Der Transistor wird mittels bekannter Methoden ispliert. Ein Strom-; A zwischen der Quelle und der Senke durch den, Kanal w rd verhindert, em eine Spannung mit derjenigen Polarität angelegt wird, die durch die Leitfähigkeitatypen zwischen der epitaxialen Schicht und dem Torbereich gegeben ist. Dies führt dazu, daß sich der Sperrbereich des Toren in den epitaxialen Bereich erstreckt und einen Stromfluß unterbindet.
  • Das Problem bei diesem und äquivalenten Trensistoren liegt in einer hchen Kapazität, die durch die Quellen- und Senkendiffusion in die epitaxiale Schicht entsteht und in der hchen kapazität. die durch die Tor-Diffueion in das Quellen- und das Senken- Senkenmeterial entsteht, teilweise infolge der kapazität, die durch die langen Übergangszonen und die Konzentration der erforderlichen Dotierung entstcht.
  • Ein weiteres Problem ergibt sich aus der- Entstehung eines langen Kanales infolge der seitlichen Diffusion des Tor-Bereiches.
  • Der lange Kanal erfordert lange Laufzeiten wodurch die Leistung verschlechtert wird. Die oben erwähnte hohe Konzentration führt u einer zizdrigen Durchbruchspar.nung, die als Durchbruch Emitter-B 3 bezeichnet wird, wobei die Basis offen ist.
  • Beim erfindungagemäßen Transistor sind keine Übergangszonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps vorhanden, an denen schädliche Kapazitzäten entstehen könnten. Bei der Tor-Ausbildung nach Fig. 1E werden überhaupt keine Diffusionen angewendet.
  • Bei der tor-Ausbildung nach Fig. lD sind die Diffusionen lokalisiert an den Spitzen 28 der Nuten 34 und 36 und sie werden zur Verbesserung des Betriebs des Transistors verwendet. Innerhalb des Bereiches 10 wird eine Sperrschicht er zeugt, die den Stromfluß zur Fläche 38 der Oxydschicht 23 abschnürt. Der Kanal wird physikalisch durch die äußert genaue Äcz-Technik gehlldet und seine Länge wird dadurch euf einem Minimum geaiten, wodurch die Leistung des Systems gesteigert wird.
  • lri Betrieb erssugt p-n Tor, das nach der Erfindung gebildet worden ist, ei,ne Sperrschicht, die sich von der Spitze der Nut z',r. inneren Oberfl che der Oxydschicht erstreckt und dadurch den Stromfluß von Quelle zur Senke abklemmt. Dasin Fig. 1E dargestellte Tor ist ein Metall mit hoher Trägerbeweglichkeit und es erzeugt ein Sperrfeld in derselben Weise wie bei der Schottky-Diode.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 1A bis 4B dargestellt. Dieser Transistor besitzt mehrere Tore, sowie mehrere Guellen- und Senken-Bereiche. Diese Mehrfachanordnung von Toren und zugchörigen Quellen und Senken ist innerhalb der Grenzen Grenzen desselben isolierten oder halbisolierten Bereiches wiederholbar, um den übergangs- oder Gegenleitwert der gesamten Vorrichtung zu verbessern. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht besc,rinkt, sondern sie umfaßt auch einen Transistor, der nur esn einziges Tor besitzt.
  • In Fig. 4A ist ein Träger 110 gezeigt, der aus dem Ausgangsmaterial besteht. Zum Zwecke der Erläuterung wird hier ein Mater tal mit entgegengeset2ter Leitfähigkeit als dasjenige der ersten Ausführungsform verwendet, z.B. ein Plättchen aus N+ Silizium, wobei bekannte ecitaxiale Dampfniederschlags-Techniken angewandt werden, um eine epitaxiale P Schicht 112 auf der oberen Oberfläche des £+ Tragers 110 zu bilden. Die epitaxiale P Schicht 112 hat einen relativ hohen srg,ezifischen Widerstand und sie wird hler ebenfalls als Halbleitermaterial des einen Lei.tfSh.igkQitstsps bezeichnet. Die N+ Leitfähigkeit des Trägers 110 wird manchmal als Halbleitermaterial des entgegengesetzten Leitfähigkeitstype bezeichnet. Die epitaxiale P Schicht 112 kann beispielsweise durch Wasserstoffreduktion von Siliziumtetrachlorid nachfolqender Reaktion gebildet werden: Eine Maske 114 z.B. aus Siliziumdioxyd oder Siliziumnitrid wird auf der oberen Oberfläche der epitaxialen P Schicht 112 mit einer Vielzahl von Öffnungen 116 gebildet, um ausgewählte Plächenbereiche 117 der epitaxialen P Schicht 112 freizulassen.
  • Die epitaxiale P Schfht 112 ist wiederum monokristallines Silizium, das in der [100]-Kristallebene orientiert ist. Das heißt es ist kristallographiech so orientiert, daß es eine [100]- Kristallebene besitzt.
  • Dieses so ortentiette Silizium-Material wird vorzugsweise gea wie oben beschriaben wurde. Fig. 4B zeigt die Dli dung der Öffnungen 116, wobei jede Öffnung Übergänge zu dem Träger 110 entsprechend ihrer geometrischen Form aufweist, wobei die gewählte und dargestellte Form eine Vielzahl von Übergängen 118 besitzt besitzt, die als Punkt jn der Zeichnung dargestellt sind und sich senkrecht zur Zeichenebene erstrecken. Der Abstand zwischen den Übergängen 118 in benachbarten Fenstern 116s und 116b i,qt ungleich. Diese Ungleichheit wird auch in Fig. 4C durch die verschiedenen Tiefen der Nuten llaa bis 119f aufgezeigt, die durch den o.q'. Ätzprozess gebildet werden. Jede Nut wird durch konvergierende Flächen 120 und 121 begrenzt, die an der Spitze 12. aufeinandertreffen. Jee Nut ist gleich ausgebildet, die einzelnen Wuten erstrecken sich jedoch in unterschiedliche Tiefen. Die äußeren Nuten 119a und 119f erstrecken sich bis in ien Träger. um eine '.alhisolierung zu schaffen, während die Nuten 119b bis 119e nur bis in die Nähe des Trägers 110 reichen. Zwischen der Maske 114 und Qen Nuten llaa bis ll9f, bzw. unter der Oxydmaske 114 ist im wesentlichen kein Hinterschnitt vorhanden.
  • Einige der Kanäle, die zum Zwecke einer Trennung verwendet werden, erstrecken ich in die Trägerschicht hinein, da die einer solchen Nut entsprechende Öffnung 116 entsprechend breit ausgeführt is. Die Breiten der übrigen öffnungen sind genügend zchmal, so daß die Spitze der Nut den Übergang, der durch die Schichten 110 und 112 gebildet wird, nicht überkreuzt. Die Zahl und Anordnung dieser Nuten ist durch die Anforderungen des 3benutzers gegeben.
  • Die Kanäle dieses Feldeffekt-Transistors liegen zwischen den Spitzen 122 der V-Nuten 119b, 119c, 1198 und 119e einerseits und dem Übergang von der Schicht 112 zum Träger 110 andererseite. Wie oben erwähnt, umfaßt ein Feldeffekt-Bereich eine Quelle und eine Senke, die durch ein Tor oder einen Kanal getrennt sind Fig. 6 zeiqt eine Draufsicht des Transistors nach fig. 4C, bei dem sämtliche Quellen, Senken und Tor-Bereiche elektrisch verwunden sind. In einem Transistor können soviele Feldeffektbereiche wie gewünscht hergesteilt werden, um den Übergangsleitweze der Vorrichtung zu verbessern.
  • Ist der Met der Sperrschicht-Feldeffekt-Halbleiter nun so aufgebaut wie in Fig. 4C gezaigt ist und ist die Lage der Kanalspitzen während des Ätzens sorgfältig kontrolliert und gesteuert worden, um eine genaue Breite der Kanäle zu erbalten, so wird die Oxydmaske 114 von der Oberfläche der enitaxialen P Schicht 112 entfernt. Danach wird eine andere Maske, z.B.
  • thermisch angewachsenss oder niedergeschlaqenes Siliziumdioxyd oder Siliziumnitrid 123 (Fig. 4P) auf der Oberfläche der epitaxialen @ Schicht 112 gebildet. Diese Schicht 123 hat verschiedene Fünktionen. Der in den Nuten 119a und 119f niedergeschlagene Teil trennt elektrisch den dazwischenliegenden Bereich. Diese Nuten bilden einen runden oder rechteckigen Trennring, der eine Einheit umgibt. In der Maske 123 werden Öffnungen 132, 134, 136, 138 und 139 mittels üblicher Verfahren hergestellt, die die Quellen- und Senkenmetallisierungen 140, 142, 144, 146 und 147 aufnehmen, abhängig von dem qewünschten ohm achen Oberfiächenkontaktbereich für die Quellen- und Senken-Metallisierung.
  • Eine PN übergangszone 149 zwischen der epitexialen P Schicht 112 und dem M4 Träger 110 ist durch die Spitzen 122 der Schicht 123 auf den äußeren Nuten 119a und 119f unterbrochen.
  • Der Transisteraufbau nach fig. 4D hat und erfordert keinen oberen Torbereich mit N@Leitfänigkeit, wie bei dem bekannten Transistor nach Fig 3A gezeigt, um einen Feldeffekt-Kanal abzugrenzen. Da der Kanal im Betrieb gegen die Oxydschicht 123 in den Nuten 119b, 119c, 119d und 119e abgeklemmt oder abgeschnürt ist, wenn ein weiterer RN Übergang erwünscht ist, kann eine obere PN Tor-Kanal-Übergangsuone gebildet werden entweder durch Diffusion, um einen abgestuften F Überqang herzustellen, oder durch Aufbringen einer ausgewählten Metallisierung, um eine PN Übergangszone mit hoher Trägerbeweglichkeit zu schaffen, wie anhand der Fig. 1D und 1E bachr1eb"n worden ist Die PN Sperrkapazität Cj liegt bei üblichen Sperrschicht-Feldeffekt Transdstorem aus einem Halbleitermaterial mit einem spezifischen Widerstund Widarstand von 2 his 3 Chm cm und mit einem relativ breiten PN Tor-Kanal-Übergungsbereich in der Größenordnung von 0,05 pF je 6,25 10-4 @2 des Übergangsbereiches. Für ein Material mit einem sp Widerstand von 1 Ohm cm steigt Cj auf etwa 0,1 pF ja 6,25. 10-4 mun2 und für ein Material mit 0,2 Ohm cm steigt die Sperrkapazität weiter auf etwa 0,3 pF je 6,25.10-4 mm2.
  • Bei dem erfindungzgemäßen Transistor jedoch, wie er in Fig. 1C gezeigt ist, kann die PN Sperxschicht-Kapazität unter dem Oxyd, CSIO2, bei einem Mikron Siliziumdioxyd auf 0,022 PF je 6,25, 10 -4 mm2 herab reduziert werden und dies ist eine beträchtliche keduzierung der Kapazität des Kanalbereiches im Vergleich zu Sperrschicht-Feldeffekt-Transistoren nach dem Stande der Technik.
  • Die Fig. 6A bis 6E zeigen noch eine Ausführungsform der Erfindung wobei die Herstellung eines Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors mit einer vergrabenen Schicht dargestellt wird.
  • In Fig. 6A ist eir Nt Träger 150 gezeigt, auf dem eine epitaxiale N- Schicht 152 gebildet ist. In Fig 6B i st eine Oxydmaske 154 in bekannter Weise durch thermisches Wachstum eines Oxyd- oder Nitrid-Niederschlages und unter Anwendung bekannter photo li thographischer Verfchren gebildet worden, wobei Öffnungen 156a und 156b in der Oxydmaske 154 ausgespart wurden zur Vorbereitung einer Diffusionsstufe zur Bildung einer vergrabenen Schicht.
  • Eine N Verunreinigung wie z.B. Phosphor wird dann durch dle Öffnungen 156 und 156b und in die epitaxiale N- Schicht 152 eindiffundiert, wodurch vekgrabene N+ Schichten 158a und 158b gebildet werden, wie Fig. 6B zeigt.
  • Danach wird le Oxydmaske 154 von der Oberfläche abgezogen, wie in Fig. 6B gezeigt ist, und es wird eine Schicht 159 aus einem Halbleitermnterial mit P Leitfähigkeit epitaxial auf der Oberfläche der vergrabenen Schichten 158b und auf der freien Piäche der epitaxialen N+ Schicht 152 niedergeechlagen. Darch eine Äuswärts-Diffusion diffundieren die vergrabenen vergrabenen Nz Schichten 158a und 1580 in die epitaxiale P Schicht 1S hinein, wie Fig. 6C zeigt, so daß die vergrabenen N+ Schichten 158a und i5b sich sowohl in einen Teil r epitaxialen P Schicht 159 wie auch in die epitaxiale N- Schicht 152 hinein eratrecken.
  • Danach wird eine weitere Maske 160 z.B. aus Siliziumdioxyd mit Öffnungen 162 auf der Oberfläche der epitaxialen Schicht 159 gebildet, wie in fig. 6D dargestellt ist, und es werden V-förmige Nuten 1.64, 165, 166 und 167 anisotropisch in die epitaxiale.
  • P Schicht 159 geätzt, um in dem in Fig. 6D gezeigten Aufbau V-förmige Nnten zu bilden. Die äußeren Nuten 164 und 167 erstrochen sich durch eine PN Übergangszone 170 zwischen der epitaxalen P Schicht 158 und der epitaxialen N- Schicht 152 hindurch. Diese Nuten 164 und 167 tragen eine Prennschicht 172 z.B. Siliziumdioxyd oder Siliziumnitrid, um den Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor unter anderem gegen Strahlung dielektrisch zu isolieren und zu schützen, der danach innerhalb der Umgrenzung durch die v-förmigen Nuten 164 und 167 hergestellt wird. Diese Nuten können fortlaufende ringförmige, rechteckige oder kreisförmige Nuten sein, die in sich geschlossen sind, um den Sp2rrschicht-Feldeffekt-transistor 175 dielektrisch abzutrennen.
  • Die mittleren Nuten l65 und 166 sind symmetrisch bezüglich der vergrabenen Schicht 158 angeordnet, so daß ein PN Sperr-Bereich unter den Nuten 165 und 166 sich hauptsächlich in die epitaxiale P Schicht 159 mit relativ hohem spezifischen Widerstand und nur ein begrenztes Stück in Me vergrabenen Nf Schichten 158a und 158b erstreckt.
  • Nachdem die V-förmigen Nuten 164, 165, 166 und 167 erzeugt worden eind, wie Fig. 6D zeigt, wird die Ätzschutzmaske 160 entfernt.
  • Danach wird eine isolierende und trennende Maske 172 wie z.B.
  • Siliziumdioxyd oder Siliziumnitrid auf der Oberfläche gebildet, wie Fig. 6B zeigt. Diese letztere Maske 172 isoliert oder trennt dielektrisch dielektrisch den Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor 175 innerhalb des Halbleiteraufbaues, wobei der erstere durch die Nuten 164 und 167 umgrenzt ist. Die Maske 172 dient fernerals Diffusionsmaske für eine verstärkts Pf Diffusion der Bereiche 178 und 180 fßr die Quellen tod des BereIches 179 für die Senke des Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors 175. Wie oben ausgeführt, kann die Isolierende 4aske 172 auch als Endmaske auf dein Transistor nach Fig. 6E dienen und die Quellen und Senken-Metallisierungen 182, 183, 184 werden direkt innerhalb der Öffnungen 185 in der Maske 172 zufgebracht, die für die verstärkte P+ Diffusionen 178 und 180 verwendet wurden. Wenn diese Öffnungen zu klein oder zu groß sind, um eine gewünschte Anordnung der Quellen-und Senken-Metallisierungen zu erhalten, dann ist eine zusätzliche Oxydanordnung erforderlich, ehe die Metallisierungen 182, 183 und 184 aufgebracht werden können. Wann während der verstärkten Diffusion irgendeine Cxydation auf den Siliziumoperflächen erfolgt, so solite diese Oxydschicht zwischengeätzt werden, so daß ein guter ohm scher Kontakt zwischen der Quellen- und der Senken-Metellisierung und den Oberflächen der P+ Bereiche von Quellen und Senken des Sperrschicht-Feldeffekt-Trns.st.o~.
  • Die Erfindung ist nicht auf einen Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor beschrünkt, sondern sie eignet sich auch zur Herstellung eines MetalloxydHalbleiters oder anderer Halbleiter wie z.B.
  • eines Leiter-Isolator-Halbleiters. Das anisodropische Ätzverfahren kann im Rahmen der Erfindung vielfach abgewandelt werden, so daß jeder Halbleiter-Ätzprozess, durch den die V-förmigen Nuten herstellbar sind, in den Rahmen der ERfindung fälit.
  • Die verprabene M+ Schicht und die versrößerten P+ Bereiche dienen zur Verbesserung des Betriebs des Transistors, stellen also zweckmäßiqz Weiterbildungen dar.
  • Irn Betrieb werden die vergrabenen Schichten 158a und 158b zur Verbesserung der Torsteuerung oder der Torwirkung der Nuten 165 und 166 benutzt in Kombination mit der epitaxialen Schicht 152.
  • n eine Wenn eine Spannung an den Toranschluß und an die epitaxiale Schicht 152 angelogt wird, erstreckt sich eine Sperrschicht-Zone von der epitaxialen Schicht 152 in die epitaxiale Schicht 159 wie durch die Linien 190 und 192 dargestellt ist. Ein Teil 192a der Sperrschicht 192 wird auf die Siliziumschicht 172 zu gedrängt, die in den Nuten 165 und 166 angeordnet ist, wodurch der Stromfluß von den Quellenbereichen 178 und 180 zum Senken-Anschluß 179 abgeschnürt wird. Die Teile 192b und 192c eratrecken sich weniger weit in die epitaxiale Schicht 159 als die Teile 192a und geben dem Material, das die Quellen-und Senken-Bereiche des Transistors bildet, einen geringeren spezifischen Widerstand.
  • Es können weitere Nuten ähnlich den Nuten 165 und 166 zwischen den Nuten 164 und 167 angeordnet werden, um den Übergangsleitwert zu verbessern.
  • Ein erfindungsgemäßer Transistor hat eine geringers Kapazität als ein solcher mid einer epitaxialen P+ Schicht 159 oder einer aquivalenten Schicht, oder wie ein solcher, der einen dirfundierten Torbereich verwendet. Ein geringerer spezifischer Vuderstand wird durch Verwendung der vergrabenen Schicht und ein höherer Ühergangsleitwert wird durch Binzufügen weiterer Quellen-, Senken- und Torbereiche erreicht, wodurch der Transister mit einem niederen Schwellenwert arbeitet.
  • Gemäß der Erfindung werden somit V-förmige Nuten wahlweise und anisodropisch in einen Körper aus Halbleitermaterial geätzt, um die kanäle zwischen Quelle und Senke zu bilden und um benachbarte Schaltkreise zu trennen. Bei Verwendung dieses Ätzverfahrens können kazoile mit einer sehr kleinen wirksemen Fläche gebildet werden wodurch der Übertragungsfreguenzgang des Tranststers verbesserx wird. Die Nuten dienen ferner als dielektrisch trennends Grensen bei der Heistellung von strahlungsfesten Sperrschicht Feldeffekt-Halaleitein für ultrahche Frequenzen, wohei die letatqenannten Nuten zusammen mit den wuten geätit werden, die die Kamäle bilden. Die Anordnung der Spitzen der V-förmigen Nunen besd@lich bez 93 zugehörigen Trägers ist sehr genau steuerbar, um die Fläche des Kanalbereiches zu reduzieren. In einer oder mehreren der V-förmigen Nuten kann ein dielektrisch trennendes Matexial angeordnet werden.
  • Man erhält somit einen Transistor, der keine Diffusionen zur Merstellung der Quellen-, Tor- und Senkenbereiche erfordert

Claims (3)

  1. A N S P R U C ii E 1. Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper, der eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, gekennzeichnet durch eine in dem Halbleiterkörper ausgabildete Nut, die auf der oberen Oberfläche verläuft und sich in den Nalbleiterkörper hinein erstreckt und an einem ersten Ende endigt, das nahe bei der unteren Oberfläche liegt, ferner durch eine erste Schicht aus isolierendem Material, die einstückig mit der unteren Oberfläche ausgebildet ist und durch einen an dem ersten Ende ausgebildeten elektrischen Kontakt, wodurch beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Kontakt und den Halbleitarkärper sin Sperrbereich zwischen dem ersten Ende und der ersten Schicht erzeugber ist.
  2. 2. Ralbleiteranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Schicht aus isolierenden Material, die auf dem Halbleiterkörper in der 4ut ausgebildet ist und eine daß erste Ende freigebende Öffnung besitzt.
  3. 3 Halbleiteranordnung n Anspruch 1 oer 2, gekennzeichnet durch einen Diffusions -Bereich im Halbleiterkörper weischen dem ersten Ende und der ersten Schicht.
    Halbleiteranordnung nach Anspruch 2 oder 3 Sekthnrelchner durch eine PN Übergangseune mit hcher Trägerbeweglichkeit, die innerhalb der Öffnung ausgebildet ist und in Kontakt mit dem Kaitleiterkörper steht.
    5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, mit einem Halbleiterkörper eines ersten Leitfähigkeitstyps, der e1flr obere Oberfläche aufwcist, ferner rnit einer ersten Schicht aus einem Halbleitermatskial eines entgegengesetzten Leitfähigkeitstype das einen relativ hohen spezifischen Widerstand hat und das einstückig mit dem Halbleiterkörper ausgebildet ist und eine obere Oberfoüche besitzt und eine Übergangszone mit dem Halbleiterkörper bildet, gekennzeichnet durch eine in dieser Schicht ausgebildete, über de obere Oberfläche verlafende und sich in die Schicht erstreckende Nut, die an eirem ersten Ende endigt, das nahe bei der Übergangszone liegt, ferner durch eine zweifte Schicht aus isolierendem tie.t:erial, das einstückig auf der oberen Oberfläche in der Nut ausgebildet ist und durch einen an der zweiter Schicht über dem ersten Ende angeformten elextrischen Kontakt, wodurch bei Änlegung einer elektrischen Spannung an den Kontakt und an die Schicht ein Sperrbersich zwischen dem ersten Ende und der Übergangszone erzeugbar ist.
    6. Halbleiteranordnung nach Änspruch 5, gekennzeichnet durch eine dritte Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die zwischen der' Halbleiterkörper und der ersten Schicht angeordnet ist und die gesonderte abschnitte mit einem relativ niedrigen spezifischen Widerstand aufweist, ferner dadurch, daß unterhalb der Nut vergrabene Schichten mit entgegengesetetem Leitfätigkeitstyp ausgebil det sind.
    Halbleiteranondnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbleiterkörper eine Vielzahl von Nuten ausgebildet sind, die über die obere Oberßäche verlaufen und sich LA den Kalbleiterkarper hinein erstrecken und an einem eraten Ende endiquen, das nabe bei der unteren Oberfläche liegt, daß ferner die Enden der Nuten einen Abstand voneinander heben, um Queilen-und Senken-Bereiche in dem Halbleiterkörper zu bilden, daß ferner eine isolierende Schicht auf der unteren Oberfläche angebracht ist und daß erste elektrische Kontakte an den Quellen- und Senken-Pereichen sowie zweite elektrische Kontakte über jedem der ersten Enden angeordnet sind.
    8. Helbleiteranordnung nach Anspruch 7, mit eirem Halb-Leiterkörper eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer oberen Oberfläche und einer ersten Schicht aus Halbleitermaterial eines entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps mit einem relativ hohen spezifischen Widerstand die aus einem Stück mit dem Halbleiterkörper ausgebildet ist und eine obere Oberfläche bat und eine Übergangszone mit dem Halbleiterkörper bildet, dadurch gekonnzeichnet, daß in dieser Schicht eine Vielzahl von Nuten ausgebildet sind, die über die obere Oberfläche verlaufen und sich in die Schicht hinein erstrecken und an einem ersten Ende endigen, das nahe bei der "bergangszone liegt, wobei die Nuten im Abstand voeinander ungeordnet sind, um Quellen- und Senken-Eereiche in dem Halbleiterkörper zu bilden, daß ferner eine isolierende Schicht auf der unteren Oberfläche angebracht ist, und daß erste elektrische Kontakte an den Quellen- und Senken-Bereichen und zweite elektrische Kontakte über jedem dieser ersten Enden angeordnet sind.
    9. Erlbleiteranordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine dritte Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die zwischen dem Halbleiterkörper und der ersten Schicht unqeordnet ist und gesonderte Abschnitte mit einem relntiv niedrigen spezifischen Widerstand aufweist, und daß unter jeder Nut vergrabene Schichten des entgegengesetzten @eitfähigkeitstyps angeordnet sind.
    10. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranordnung ein Sperrschicht-Feldeffekt-Transistor ist.
    11. Verfahren zur Hersteliung einer Halbleiter-Anordnung nach cinem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Halbltiterkörper mit wenigstens einer oberen Fläche und einer unteren Fläche, dessen Atomstruktur kristallogrephisch so orientiert ist, daß seine [100]-Ebene normal zu seiner oberen Fläche liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbleiterkörper anisotropisch eine Nut augebildet wird, die quer über die obere, Fläche verläuft and sich in den üalbleiterkärper hinein erstreckt und in einem ersten Ende endigt, des naht bei derunteren Fläche liegt, daß ferner die untere Fläche mit einer ersten Schicht aus einem isoliereuden Material überzogen und ein elektrischer Kontakt an dem ersten Ende angebracht wird, so daß beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Kontakt und an den Halbleiterkörper ein Sperrbereich zwischen dem ersten Ende und der ersten Schicht erzeugt wird.
    12. Verfchren nach Anspruch 11, dadurch gekennzei-hnet, daß ver dem Anbringen des elektrischen Kontaktes eine zweite Schicht aus einem isolierenden Material auf der operen Fläche und Euf der Oberfläche der Nut gebildet wird und daß in dieser zweiten isolierenden Schicht an dem ersten Ende der Nut eine Öffnung ausgespart wird.
    13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anbringen des Kontaktes ein Dotierungsmittel in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird, um eine Diffusionszons zwischen dem ersten Ende zu bilden, die sich teilweise durch den Halbleiterkörper in weriagem Abstand zu der ersten Schicht erstreckt.
    14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Ende innerhalb der Öffnung vor der Dildung des Kontaktes eine BN Übergangszone mit hcher Träcerbeweglichkeit gebildet wird.
    15. Verfabren zur Hersteliung einer üalbleiteranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Melbieiterkörper elne erste Schicht aus einem Üaterial mit einem ersten Leitfähigkeitstvp und eine zweite.
    Schicht aus einem Material mit entgegengesetztem Leitfühigkeitstyp eutweist, wchoi die erste und die zweite Schicht erste und zweite sich gegenüberliegend angeordnete ebene Flüchen aufweisen mit einer PN Übergangszone zwischen den Schichten, die in einer Fhene parallel zu einer dieser Elächen verläuft, wobei ferner die etometruktur des Halbleiterkörpers kristallographisch so erientiert ist, daß seine [100] - Ebene normal zu der oberen Oferfläche liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbleiterkörper anisotrcpisch eine Nut gebildet wird, die quer über die erste Fläche verläuft und sich senkiecht durch den Halbleiterkörper erstreckt und in einem edrsten Ende endiat, das nahe bei der PN Übergangszone engeordnet ist. daß fernet in der Nut elne Schicht aus isolierendem Material gebildet wird und daß an dieser Schicht und über dem ersten Ende ein elektrischer Kontakt angebrecht wind. wodurch bei dem Anlegen einer Spannung an den Kontakt und an die erste Schicht ein Sperrbereich An der ersten Sdricht erzeugt wird, der sich in die zweite Schicht hinein erstreckt.
    Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß in der isolisrenden Schicht über dem ersten Ende eine Üffnung cusgebildet und ein Dotierungemittel in den Halblelter-@@rner Eurch diese Üffnung eind iffundiert wird, um eine Diffusionszone zwischen dem ersten Ende und dem PN Übergang zu bilden, die sich teilweise durch den Halbleiterkörper in geringem Ahstand von der PN Übergangzone erstreckt, um den Sperrbereich zu vergrößern, der him Aulegen einer elektrischen Spannung an den Kontakt und an die erste SchIcht erzeugt wird.
    17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenr.zetchret, daR in der Isolierschicht über dem ersten Ende der Nut eine Öffnung eusgebildet wird und daß eine PN Übergangszone mit kcher Trägerbeweglichkeit über diesem ersten Ende der Nut und in Kontekt mikt ihm innerhalb der Öffnung ird.
    18. Verfchren zur Herstellung einer Halbleiter-Anorchnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Halbleiterkörper wenigstens eine obere Fläche aufweist unf von einem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei ferner eine erste Schicht auf dieser oberen Fläche vom selben Leitfähigkeitstyp gebildet wird, die wenigsten3 eine obere Fläche und eine untere Fläche aufweist, wobei die letztere einstückig mit der oberen Fläche des Halbleiterkörpers ausf;e:eilcet ist, worauf innerhalb der ersten Schicht auf dieser Oberen Fläche wenigsten ein gesonderter Bereich mit entgegengesetzter Leitfähigkeit und danach auf der oberen Fläche der ersten Schicht und dsxm gesondertem Bereich eine zweite Schicht mit entgegengesetzter Leitfähigkeit gebilidet wird, die eine obere und eine untere Fläche hat, wobei die letztere integral mit der oberen Fläche der ersten Schicht ausgebildet ist, wobei der gesonderte Bereich in die zweite Schicht hinein erstreckt wird, wobei ferner die Atomstruktur der ersten und der zweiten Schicht kristallographisch so orientiert ist, daß ihre [100] - Ebenen normal zu den Oberflächen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Nut anisotgroplech in aer zweiten Schicht gebildet wird, die quer Über die oberfläche der zweiten Schicht verläuft und sich le die letztere hinein erstreckt und in einem erstem Ende endigt, daß nahe der unteren Fläche der zwelien üchicht und über dem gesonderten Bereich liegt, daß in der Nut eine Schicht aus isolierendem Material gchildet wird, daß ferner ein elektrischer Kontakt an dem ersten Ende angebrecht wird, wodurch beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Kontakt und an die eiste Schicht eine Spurrschicht durch den gesonderten Bereich verformt gebildet und durch ihn in Kontakt mit Bem Iaoliermaterial gedrängt wird.
    19. Verfchren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolierschicht über dem ersten Ende der Nut tine Öffnung ausgebildet und durch die Öffnung ein Dotierungsmittel in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird, um ene Diffusionszone zwischen der zweiten Schicht und dem gesonderten Bereich zu bilden.
    20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß über dem ersten Ende der Mut in der Isolierschicht eine Öffnung geformt und in der Öffnung über diesem ersten Ende und in Kontakt mit ihm eine PN tTbergangszone mit hcher Trägerbeweglichkeit gebildet wird.
    21. Verfahren zux Herstellung einer Halbleiter-Anordnung fäch einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Halbleiterkörper mit wenigetens einr oberen Fläche und einer unteren Eiäche, dassen Atumstrcktur kristailographisch so orientiert ist, daß seine [100]-Ebene normal zu seiner oberen Fläche liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbleiterkörper amißotropisch sine Mut gebildet wird, die quer zu seiner Oberfläche verläuft und sich in den dalbisiterkörper hinein erstreck und in einem trsten Ende endigt, das nahe bei seiner unteren Fläche angeodnet ist, um den Halbleiterkörper in wenigsten zwei Bereiche zu unterteilen, von denen der erste Bereich eine Quelle und der zweite Bereich eine Senke eines Feldeffekt-Transietore blidet, daß ferner auf die untere Fläche eine Schicht aus einem isolierenden Naterial aufgebracht wird, daß w die QeIle und an vie Senke elektrische Kontakte angebracht werden und daß ein elektrischer Kontakt an das erste Ende der Nut angebracht wird, um eine Terelektrode zu bilden, wodurch beim Fließen eines Stxomes von der Quelle zur Senke und beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Torelektrode und an den Halbleiterkörper eine Sperrschicht zwischen diesem ersten Ende und dieser Schicht gebildec wird, um den von der Quelle zur Senke fließenden Strom abzuk lemmen.
    22 . Verfahren nach -knspructn 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche des Halbleiterkörpers und in der tut eine Tsolierschicht mit einer Öffnung gebildet wird, um den elektrischen Kontakt anzuschließen.
    23. Verfchren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß durch das anisotropische Abtragen vorgegebener Teile des Malbleiterkörpers Nuten mit V-förmigen Querschnitt gebildet werden, 24, Verfahren nach Ansgrach 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers und auf der Oborfläche der Nut eine Isolierschlcht mit einer Öffnung über dem ersten Pnde der Nut gebildet wird und daß durch diese Öffnung ein Dotierungemittel in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird, um eine Diffusionszone zwischen dem ersten Ende und der Isolierschicht zu bilden, die sich teilweise durch den Halbleiterkörper in geringem Abstard von der Isolierschicht erstreckt.
    25. Verfchren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, Aafl auf der Oberfläche des Malbleiterkörpers und der Nut sine Isolierschicht mit einer öffnung über dem ersten Ende der Nut gebildet wird und daß auf den Halbleiterkörper an diesem Eade und durch diese Öffnung hindurch eine P: bergangszone mit hoher Trägerheweglichkeit gebildet wird.
    26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 25, dedurch gekennzeichnet, daß in dem Halbleiterkörper eine Vielzahl von Nuten gebildet werden, die quer über seine Oberfläche verlaufen und sich in den Halbleiterkörper hinein erstrecken, von denen jede in einer ersten Ende endigt, das nahe bei der unteren Fläche des Halbleiterkörpers liegt, um desen in Quellen- und Senken-Bereiche zu teilen.
    27. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach einem. oder n=hreren der AnsprUche 1 bis 1O, mit einem Halbleiterkörper aus einem Halbleitermaterial des einen Leitfähigkeitstyps, wobei eine erste Schicht aus einem Üalbleitermaterial des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und mit einem relativ hohen spezifischen widerstand integral mit dem Halbleiterkörper gebildet wird, um einen Verbundaufbau zu bilden, wobei die erste Schicht eine Oberfläche und eine Übergangsfläche mit dem Halbleiterkörper besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Nuten in dem Verbundaufbau gebildet werden, die quer über die Oberfläche im Abstand zueinunder verlaufen und von denen sich ede in aen Halbleiterkörper hinein erstreckt und in einem ersten Ende endigt, das nahe bei dem Halbleiter kdrpe engt, daß ferner eine isolierende Schicht aut der Oberfläche der ersten Schicht und der Nuten mit Öffnungen gebildet wird, die so angeordnet sind, daß das erste Fride der Nuten freiliegt, daß ferner durch die Öffnung und in Kontakt mit der freiliegenden ersten Schicht ein elektrischer Anschluß hergestellt wird, wodurch beim Anlegen einer elektrischen Spannung an dem Ansc'nluß und ar die erste Schicht eine Sperrzone an der ersten Schicht zwischen dem Halbleiterkörper.
    und der Isollerschicht erzeugt wird.
    28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß in der' Verbundkörper Ine weitere Nut gebildet wird, die quer über den Halbleiterkörper verläuft und in sich geschlossen ist und die sich in den Verhundkörper erstreckt und die Übergangszone kreuzt, so daß ein Teil der ersten Schicht umgeben ist, um diesen genen einen direkten Kontakt durch irgendeinen anderen Teil der ersten Schicht mit dem restlichen Teil der, ersten Schicht zu isolieren.
    29. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, @it einem Halbleiterkörper aus einem üaterial eines ersten Leitfähigkeitstyps mit wenigstens einer äußeren Oberfläche, dessen Atomstruktur kristallographisch so orientiert ist, daß seine 100 - bene normal zu dieser Oberfläche liegt, wobei eine erste Schicht eines Halbleitermaterials eines entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps mit einem relativ hohen spezifischen Widerstand integral mit dem Halbleiterkörper ausgebildet wird, die wenigsten dine äußers Oberfläche hat und deren Atomstruktur kristallographisch so orientiert ist, daß ihre [100]-Ebene normal zu dieser Oberfiäche liegt und die mit dem Halbleit mkörper einen Verbundkörper bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgegebener Teil dieser Schicht anisotropisch entfernt wird, um eine erste Nut zu bilden.
    die sich vertikal durch diese erste Schicht und teilweise in den Halbleiterkörper erstreckt und die quer über die Oberfläche verläuft und in sich geschlossen ist und einen Til der ersten Schicht umschließt, daß ferner weitere vorgegebene Teile des umschlessenen Teils der ersten Schicht anisotropisch entfernt werden, um eine Xtiel.za};l weiterer NU an zu bilden, die quer ter die Oberfläche im Abstand vomeinander verlaufen und von denen jede sich in die Schicht erstreckt und in einem ersten Ende endictt, das nahe bei der Übergangsfläche liegt, und daß diese Nuten in Verbindung mit der ersten Nut stehen, wodurch die gebildete In. In einzelne Teile getrennt wird, daß ferner eine Isolierschicht auf der Oberfläche urid auf den Nuten gepildet wird, die Öffnungen aufweist, die über den ersten Enden der Nuten angeordnet sind, um diese freizulegen, und daß ein elektrischer Anschluß durch die Öffnung und in Kontakt mit der freigelegten ersten Schicht gebildet wird, wodurch beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Anschluß und ein die erste schicht eine Sperrzone an der ersten Schicht zwischen dem Halbleiterkörper und der Isolierschicht erzeugt wird.
    30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß zu Anfang eine zweite Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps mit relativ hohem spezifischen Widerstand auf dem Halbleiterkörpen gebildet wird, daß ferner selektiv eine Vielzahl von vergxabenen Schichten mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp und relativ niedrigem spezifischen Widerstand in die zwelie Schicht eindiffundiert wird, die unter den Nuten liegen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2205748A1 (de) * 1972-11-07 1974-05-31 Thomson Csf
DE2917165A1 (de) * 1978-04-28 1979-11-22 Hitachi Ltd Verfahren zum herstellen einer halbleiteranordnung durch verbinden eines siliziumsubstrats und einer elektrode o.dgl. miteinander mittels aluminiums

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