DE2147447A1 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung

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DE2147447A1 DE19712147447 DE2147447A DE2147447A1 DE 2147447 A1 DE2147447 A1 DE 2147447A1 DE 19712147447 DE19712147447 DE 19712147447 DE 2147447 A DE2147447 A DE 2147447A DE 2147447 A1 DE2147447 A1 DE 2147447A1
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    • H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description

2H7U7
GÖNTHER M. DAVID PHN. ,191
Patenfassossor Anmelder: M.V. PHILIPS' GLOEiUlIPEMFABRIEKBi Va / ¥JM.
Akt·, KHH- 5191 AmDtIdM0 vom« 22, Sept. 1971
Halbleiteranordnung,
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper mit mindestens einer Kollektorzone von einem ersten Leitfähigkeitstyp, mindestens einer an eine praktisch flache und wenigstens teilweise mit einer Isolierschicht überzogene Oberfläche grenzenden Basiszone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp und einer nur an die erwähnte Oberfläche grenzenden und weiter völlig von der erwähnten Basiszone umgebenen Emitterzone vom ersten Leitfähigkeitstyp, wobei die Emitterzone mindestens zwei streifenförmige zueinander praktisch parallele Emittergebiete enthält.
Derartige Anordnungen sind bekannt, insbesondere in Form von Hochfrequenztransistoren für hohe Leistung. Die
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Herstellung von Transistoren für eine verhältnismässig hohe Leistung und hohe Frequenz erfordert die Lösung verschiedener Probleme, z.B. das Erhalten eines hohen Emitterwirkungsgrades bei verhältnismässig hohen Emitterströmen und einer möglichst gleichmässigen Verteilung des Emitterstromes über die Emitteroberflache.
Die Versuche, für diese Probleme eine möglichst befriedigende Lösung zu finden, haben zu der Bildung ver-P schiedener Transistorentypen geführt. Dabei besteht die wichtigste Aufgabe darin, eine Emitterstruktur zu erhalten, die bei einer gegebenen Emitteroberfläche eine möglichst grosse Emitterrandlänge aufweist, weil die Injektion von Minoritätsladungsträgern im wesentlichen längs des Randes des Emitters erfolgt.
Nach einer ersten bekannten Struktur, weiter
als "interdigitale Struktur" bezeichnet, enthält die Emitterzone streifenförmige Gebiete konstanter Breite und sind k die Emitter- und Basiskontaktschichten als ineinander eingreifende, meistens kammförmige Muster ausgebildet, wobei im allgemeinen sowohl die Emitter- als auch die Basiszone praktisch über ihre ganze Oberfläche durch eine Metallschicht über Öffnungen in der Isolierschicht kontaktiert sind.
Bei einer zweiten bekannten Struktur, weiter
als "gelochte Emitterstruktur" bezeichnet, sind in einer r zusammenhängenden Emitterzone eine Anzahl Öffnungen angebracht , über die sich die Basiszone bis zu der Oberfläche erstreckt. Sowohl die Emitterzone als auch die Oberflächen-
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teile, an die die Basiszone grenzt, sind dabei über Fenster in der Isolierschicht mittels streifenförmiger ineinander eingreifender Metallschichten kontaktiert.
Nach einer dritten bekannten Struktur, der
sogenannten "overlay"-Struktur, besteht die Emitterzone aus einer Vielzahl voneinander getrennter Teilzonen, die in Reihen angeordnet und in jeder Reihe miteinander über eine Metallschicht verbunden sind, die sich über Fenster in der Isolierschicht an die Teilzonen anschliesst, wobei sich zwischen diesen Metallschichten Metallstreifen befinden, die mit der Basiszone in Kontakt stehen.
In all diesen bekannten Strukturen wird bei einer gegebenen Gesamtemitteroberfläche eine sehr grosse Emitterrandlänge erhalten. Für Transistoren, die bei sehr hohen Frequenzen betrieben werden müssen, geht das Bestreben dahin, dieses Verhältnis zwischen Emitterrandlänge und Emitteroberfläche möglichst gross zu machen, damit ein möglichst hoher Emitterwirkungsgrad erhalten wird und die Kapazitäten der vorhandenen pn-Ubergänge möglichst klein gehalten werden.
In der Praxis wird diesem Bestreben jedoch eine Grenze gesetzt, die durch die bei der Massenherstellung zu berücksichtigenden Toleranzen gegeben wird. Es soll ja verhindert werden, dass die Kontaktfenster in der Isolierschicht zum Teil über den Rand des zu kontaktierenden Emitter- bzw. Basisgebietes hinausragen, was möglicherweise Kurzschluss des Emitter-Basis-Ubergangs zur Folge haben kann. Bei Anwendung der für die Herstellung üblichen Photoreservierungs-
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verfahren ist also der Toleranzbereich insbesondere beim Ausrichten der Masken für die Emitter- und Basiskontakt fenster besonders eng, wenn die Emitter- und Basisgebiete wenigstens in einer Richtung sehr geringe Abmessungen aufweisen. Ausserdem wird vorzugsweise meistens gesichert, dass sich die Metallschichten, mit denen die Basisgebiete kontaktiert werden, nicht oberhalb der Emittergebiete befinden,
^ weil die Isolierschicht oberhalb der Emitterzone meistens beträchtlich dünner als oberhalb der Basiszone ist, so dass eine grosse Gefahr vor Kurzschluss über Löcher in dieser dünnen Isolierschicht besteht. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist, bei Emitter- und Basisgebieten mit wenigstens in einer Richtung sehr kleinen Abmessungen, auch ein sehr enger Toleranzbereich beim Ausrichten der Maske für die Metallisierung erforderlich.
Infolge der erwähnten besonders strengen Anforderungen wird bei den bekannten Transistortypen bei Anwen—
W dung von Emitter- und Basisgebieten mit wenigstens in einer Richtung sehr geringen Abmessungen der Ausschuss bei Massenherstellung verhältnismässig hoch sein.
Die Erfindung hat u.a. den Zweck, eine Halbleiteranordnung zu schaffen, die eine neue Transistorstruktur aufweist und für Betrieb bei verhältnismässig hoher Leistung und hoher Frequenz geeignet ist, wobei die obenbeschriebenen sich bei bekannten Strukturen ergebenden Schwierigkeiten vermieden oder wenigstens in erheblichem Masse verringert werden.
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Die Erfindung gründet sich u.a. auf die Erkenntnis, dass bei Anwendung einer neuen Emitter-Basisstruktur in Verbindung mit einer vernünftigen Anbringung der Emitter- und Basiskontaktfenster der Toleranzbereich beim Ausrichten der unterschiedlichen Masken weniger eng als bei entsprechenden bekannten Strukturen zu sein braucht, wodurch eine wesentlich höhere Ausbeute bei Massenherstellung erhalten wird.
Eine Halbleiteranordnung der eingangs erwähnten Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die streifenförmigen Emittergebiete aus abwechselnd schmäleren und breiteren Teilen bestehen, wobei mindestens zwei aufeinander folgende breitere Teile eines streifenförmigen Emittergebietes zwei aufeinander folgenden breiteren Teilen eines benachbarten streifenförmigen Emittergebietes gegenüber liegen, wodurch zwischen benachbarten Emittergebieten ein an die erwähnte Oberfläche grenzendes streifenförmiges Basisgebiet mit gleichfalls abwechselnd schmäleren und breiteren Teilen liegt, und dass die streifenfÖrmigen Emitter- und Basisgebiete elektrisch mit wenigstens teilweise auf der Isolierschicht liegenden Metallschichten über Kontaktfenster in der Isolierschicht verbunden sind, wobei sich die Kontaktfenster auf den streifenförmigen Emittergebieten und auf den streifenförmigen Basisgebieten nur oberhalb der breiteren Teile dieser Gebiete befinden.
Die Anordnung nach der Erfindung weist in
bezug auf die obenbeschriebenen bekannten Anordnungen den wesentlichen Vorteil auf, dass die Lagen der Emitter- und
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Basiskontaktfenster gegeneinander verschoben sind, durch welche Verschiebung ein grösserer Toleranzbereich beim Ausrichten der Masken erhalten wird. Ferner können die streifenförmigen Emitter- und Basisgebiete ausserhalb der Stellen, an denen die Kontaktfenster angebracht werden, d.h. an den Stellen der sogenannten schmäleren Teile, sehr schmal ausgebildet werden, ohne dass, daran durch den Toleranzbereich beim Ausrichten der Masken eine Grenze gesetzt wird.
™ Ein weiterer Vorteil der Anordnung nach der
Erfindung besteht darin, dass die dabei erhaltene Emitterrandlänge in bezug auf die Emitteroberfläche grosser als bei bekannten Strukturen, wie der "overlay"-Struktur und der gelochten Emitterstruktur, ist. In bezug auf die gelochte Emitterstruktur weist die Anordnung nach der Erfindung ausserdem noch den Vorteil auf, dass die streifenförmigen Emittergebiete durch die streifenförmigen Basisgebiete voneinander getrennt sind, so dass bei Anwendung von Emitter-
fc Reihenwiderständen der Strom durch jedes Emittergebiet mittels eines derartigen Reihenwiderstandes völlig unabhängig beeinflusst werden kann, um eine homogene Emitterstromverteilung zu erhalten, wodurch u.a. zweiter Durchschlag (second breakdown) verhindert werden kann. Dies ist bei der gelochten Emitterstruktur nur teilweise erzielbar, weil in dieser Struktur zwischen benachbarten Emitter-Reihenwiderständen über die Emitterzone ein Strom fliessen kann. Auch kann bei der Anordnung nach der Erfindung die Basismetallisierung erwünschtenfalls lediglich oberhalb der Emitterzone ange-
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bracht werden, was bei der gelochten Emitterstruktur nicht möglich ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung nach
der Erfindung in bezug auf die erwähnte interdigitale Struktur besteht ferner darin, dass, wie sich errechnen lässt, bei gleicher Basisoberfläche und gleicher Emitterrandlänge die Teilung der streifenförmigen Emittergebiete, d.h. der jeweilige Abstand zwischen zwei Mittellinien, grosser als bei der interdigitalen Struktur ist. Dadurch kann der Metallstreifen, der mit einem Emittergebiet in Kontakt ist, breiter sein, was einen geringenen Spannungsabfall über diesem Metallstreifen zur Folge hat.
Obwohl auch streifenförmigp Emitter- und Basisgebiete mit z.B. völlig oder teilweise durch gebogene Linien oder Zickzacklinien begrenzten schmäleren und breiteren Teilen angewandt werden können, wird es in der Praxis oft empfehlenswert sein, dass wenigstens die einander zugewandten langen Seiten zweier benachbarter streifenförmiger Emittergebiete rechteckförmig sind, d.h., dass sie praktisch völlig durch zueinander praktisch senkrechte gerade Linienstücke gebildet werden, die die streifenförmigen Emittergebiete in schmälere Teile mit praktisch konstanter und gleicher Breite und in breitere Teile mit gleichfalls praktisch konstanter und gleicher Breite unterteilen, Das zwischenliegende streifenförmige Basisgebiet hat dann zwei rechteckförmige lange Seiten. Dabei können die Ecken der rechteckförmigen Seiten mehr oder weniger abgerundet sein.
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Die andere lange Seite eines Emittergebietes kann dabei durch eine gerade Linie gebildet werden, z.B. wenn sich dieses Gebiet am Ende einer Reihe streifenförmiger Emittergebiete befindet. Es ist aber vorteilhaft, wenn mindestens ein und vorzugsweise alle streifenförmigen Emittergebiete zu ihrer Mittellinie symmetrisch sind. Dadurch wird eine symmetrische gedrängte Struktur mit maximaler Emitterrandlänge erhalten.
™ Die schmäleren Teile und auch die breiteren
Teile eines streifenförmigen Emitter- oder Basisgebietes können untereinander verschiedene Längen aufweisen - in Richtung des betreffenden streifenförmigen Gebietes gesehen. Vorzugsweise weisen aber die schmäleren Teile und auch die breiteren Teile der streifenförmigen Emitter- und Basisgebiete, in der Längsrichtung dieser Gebiete gesehen, die gleiche Länge auf. Dabei kann bei einem streifenförmigen Gebiet die Länge der schmäleren Teile von der der breiteren
k Teile verschieden sein, während auch die schmäleren und die breiteren Teile die gleiche Länge aufweisen können, derart, dass eine möglichst günstige Emitterrandlänge, ein möglichst günstiger Basiswiderstand und eine möglichst günstige Emitter-Basis-Kapazität erhalten werden.
Mit Rücksicht auf die im allgemeinen geringe
Dicke der Isolierschicht auf der Emitterzone werden vorzugsweise der gegenseitige Abstand der streifenförmigen Emittergebiete und die Breite der Metallschicht, die die zwischen den Emittergebieten liegenden streifenförmigen Basisgebiete
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kontaktiert, derart gewählt, dass sich die Metallschichten, die die Basiszone kontaktieren, nicht oberhalb der Emitterzone erstrecken.
Obwohl die streifenförmigen Emittergebiete,
wenn sie je völlig von der Basiszone umgeben sind, als gesonderte Emitter eines sogenannten Mehremittertransistors betrieben werden können, werden diese Gebiete in den meisten Fällen vorzugsweise elektrisch miteinander verbunden sein. Dabei können erwünschtenfal1s in diese Verbindungsleitung Reihenwiderstände aufgenommen sein. Die Verbindung kann völlig oder teilweise mittels ausserhalb des Halbleitermaterials vorhandener, vorzugsweise metallener Leiter und auch völlig oder teilweise mittels eines zu der Emitterzone gehörigen Halbleitergebietes vom ersten Leitfähigkeitstyp hergestellt werden.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Anordnung nach der Erfindung,
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch die Anordnung längs der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch die Anordnung längs der Linie III-III der Fig. 1,
Fig. h schematisch einen Querschnitt durch die Anordnung längs der Linie IV-IV der Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach
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Fig. 1, in der die Grenzen der diffundierten Gebiete dargestellt sind,
Figures 6 bis 8 schematisch Querschnitte durch die Anordnung nach Fig. 1 in aufeinander folgenden Herstellungsstufen längs der Linie IV-IV der Fig. 1, und
Fig. 9 eine Draufsicht auf verschiedene andere mögliche Ausführungen der Emitter-Basis-Struktur einer Anordnung nach der Erfindung.
P Die Figuren sind der Deutlichkeit halber schematisch und nicht masstäblich gezeichnet. Insbesondere die Abmessungen in der Dickenrichtung sind übertrieben gross dargestellt. Entsprechende Teile sind im allgemeinen mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf und Fig. 2-4 zeigen schematisch Querschnitte längs der Linien U-II, III-III und IV-IV der Fig. 1 durch eine Anordnung nach der Erfindung. Die Anordnung enthält einen Halbleiterkörper 1
^ aus Silicium, der aus einem η-leitenden Substrat 2 mit einer Dicke von 100 /um und einem spezifischen Widerstand von 0,07 .TL. cm besteht, auf dem eine epitaktische n-leitende Schicht 3 mit einem spezifischen Widerstand von O,9-*2-cm und einer Dicke von 14 /um angewachsen ist. Dieser Halbleiterkörper enthält einen Transistor mit einer η-leitenden durch die Schicht 3 gebildeten Kollektorzone, einer p-leitenden Basiszone (4,5)> die in die Schicht 3 hineindiffundiert ist und an eine praktisch flache Oberfläche 6 grenzt, die mit einer Isolierschicht 7 aus Siliciumoxyd überzogen ist, und
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mit einer η-leitenden Emitterzone, die sieben streifenförmige, praktisch parallele Emittergebiete 8 enthält (siehe Figuren 2, 3> ^)» die völlig von der Basiszone (^,5) umgeben sind und an die Oberfläche 6 grenzen.
Nach der Erfindung bestehen die streifenförmigen Emittergebiete 8 aus abwechselnd schmäleren Teilen 9 und breiteren Teilen 10 (siehe Fig. 1), wobei mindestens zwei, und in diesem Beispiel alle, aufeinander folgende breitere Teile 10 eines streifenförmigen Emittergebietes 8 zwei aufeinander folgenden breiteren Teilen 1O eines benachbarten streifenförmigen Emittergebietes gegenüber liegen. Dadurch wird zwischen jedem Paar benachbarter Emittergebiete 8 ein an die Oberfläche 6 grenzendes streifenförmiges Basisgebiet 11 (siehe Fig. 2,3) mit gleichfalls abwechselnd schmäleren Teilen 12 und breiteren Teilen 13 (siehe Fig. 1) gebildet. Die Emittergebiete 8 und die Basisgebiete 11 sind dabei elektrisch mit teilweise auf der Oxydschicht 7 liegenden Aluminiumschichten 14 und 15 (in Fig. 1 durch gestrichelte Linien begrenzt) über Kontaktfenster 16,17 in der Oxydschicht 7 verbunden, wobei sich die Kontaktfenster 16 auf den streifenförmigen Emittergebieten 8 nur oberhalb der breiteren Teile 10 dieser Gebiete 8 befinden, während sich die Kontaktfenster 17 auf den streifenförmigen Basisgebieten 11 nur oberhalb der breiteren Teile 13 dieser Gebiete 11 befinden.
Die p-leitende Basiszone besteht bei dieser Anordnung aus zwei Gebieten verschiedener Dotierung und Eindringtiefe, und zwar einem Gebiet k, in dem die Emitter-
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zone angebracht ist, und einer ringförmigen Randzone 5 mit höherer Dotierung und Eindringtiefe zum Erhalten einer genügend hohen effektiven Kollektor-Basis-Durchschlagspannung. Zugleich mit dem Basisrand 5 ist ein Gebiet 18 (siehe Fig. und 4) eindiffundiert, an das sich auf einer Seite die Emitterkontaktschichten 14 und auf der anderen Seite eine Aluminiumschicht 19 anschliessen (siehe Fig. 1). Zwischen jeder Emitterkontaktschicht 14. und der Aluminiumschicht 19
^ befindet sich somit ein Emitter-Reihenwiderstand, der durch den zwischen der Schicht 19 und der betreffenden Schicht liegenden Teil des Widerstandsgebietes 18 gebildet wird; die streifenförmigen Emittergebiete sind alle elektrisch über die Schichten 14 und 19 und das Gebiet 18 miteinander verbunden. Die Basiskontaktschichten 15 sind alle mit einer Aluminiumschicht 20 verbunden. Auf den Schichten 19 und 20 sind auf übliche Weise Emitter- und Basis-Anschlussleiter angebracht (in den Figuren nicht dargestellt), während auf dem Substratgebiet 2 eine Kontaktschicht 21 angebracht ist, W die als Kollektorkontakt dient und auf der Bodenplatte einer Umhüllung befestigt wird.
Wie aus den Figuren hervorgeht, erstrecken sich die Basiskontaktschichten 15 nicht oberhalb der Emittergebiete 8, wodurch Kurzschluss über die dünnen, sich oberhalb der Emittergebiete befindenden Teile der Oxydschicht 7 verhindert wird. Die langen Seiten der Emittergebiete 8 sind all rechteckförmig und bestehen aus praktisch zueinander senkrechten Linienstücken, so dass sowohl die schmäleren
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als auch die breiteren Teile der Emitter- und Basisstreiien 8 bzw. 11 alle eine konstante und gleiche Breite aufweisen. Alle streifenförmigen Emittergebiete sind zu ihrer Mittellinie (22 in Fig. 1) symmetrisch, während die schmäleren Teile (9,12) und auch die breiteren Teile (10,13) der Emitter- und Basisgebiete 8 und 11, in der Längsrichtung dieser Gebiete gerechnet, die gleiche Länge haben.
Die beschriebene Anordnung lässt sich z.B. auf folgende Weise herstellen. Es wird von einer n-leitenden SiliciuHischeibe 2 mit einem spezifischen Widerstand von 0.07 Ώ.· cm und einer Dicke von 200 /um ausgegangen. Eine Oberfläche dieser Scheibe wird durch Polieren und Ätzen möglichst frei von Kristallfehlern gemacht, wonach auf dieser Oberfläche durch allgemein übliche Techniken eine epitaktische Schicht 3 aus η-leitendem Silicium mit einem spezifischen Widerstand von 0,9 Λ.cm und einer Dicke von 14 /um niedergeschlagen wird. Auf der so erhaltenen Siliciumscheibe können gleichzeitig mehrere Anordnungen nach der Erfindung hergestellt werden.
Die weitere Herstellung wird an Hand der Draufsicht nach Fig. 5 und der Querschnitte nach den Figuren 6, 7 und 8 längs der Linie IV-IV der Fig. 1 beschrieben. Zunächst wird durch thermische Oxydation während 90 Minuten bei 1100° C in feuchtem Sauerstoff eine Oxydschicht auf der Schicht 3 angebracht, in die auf übliche Weise durch Anwendung photolithographischer Techniken Fenster geätzt werden, durch die anschliessend Bor zur Bildung des Wider-
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Standsgebietes 18 und der ringförmigen Basisrandzone 5 eindiffundiert wird. Der Schichtwiderstand (sheet resistance) der Gebiete 5 und 18 beträgt 6,3 Q_ pro Quadrat. In die dabei erhaltene Oxydschicht werden Offnungen zum Durchführen einer weiteren Basisdiffusion geätzt, wobei die Struktur der Fig. 6 erhalten ist. Dabei wird auch oberhalb des Gebietes 18 eine öffnung in dem Oxyd angebracht, um nach der anschliessend durchgeführten Basisdiffusion oberhalb der k Basiszone und oberhalb des Gebietes 18 eine Oxydschicht gleicher Dicke zu erhalten. Die Basiskontaktfenster und die zum Kontaktieren des Gebietes 18 in der Oxydschicht anzubringende öffnung können dann unbedenklich gleichzeitig geätzt werden, ohne dass Gefahr vor "Unterätzung" an den Basiskontaktlöchern vorliegt.
Nach der Basisdiffusion, bei der Bor mit einer
derartigen Oberflächenkonzentration eindiffundiert wird, dass der Schichtwiderstand ^35Sϊ. pro Quadrat beträgt, ist die Struktur nach Fig. 7 erhalten. Dabei beträgt die Eindringtiefe der Gebiete 5 und 18 etwa 4 /Um und die Eindringtiefe des Teiles 4 der Basiszone etwa 1,7 /um., , . ,,..,.....
Nach dem Ätzen der Emitterdiffusionsfenster in die Oxydschicht werden die streifenförmigen Emittergebiete 8 durch eine Phosphordiffusion mit einem Oberflächen-Widerstand von 9^1- pro Quadrat und einer Eindringtiefe von 1 /um angebracht. Dann ist die Struktur erhalten, die in Fig. 5 in Draufsicht und in Fig. 8 im Querschnitt längs der Linie IV-IV gezeigt ist. Dabei werden die in Fig. 5 schema-
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tisch dargestellten scharfen Ecken in den rechteckförmigen Rändern infolge seitlicher Diffusion tatsächlich etwas abgerundet sein.
Nun werden mit Hilfe einer einzigen Maske die Basis- und Emitterkontaktfenster und das zum Kontaktieren des Gebietes 18 erforderliche Kontaktfenster angebracht. Dabei ist der Toleranzbereich beim Ausrichten dieser Maske in bezug auf das gebildete Diffusionsrauster beträchtlich grosser als z.B. bei einer interdigitalen Struktur, bei der die streifenförmigen Emittergebiete die gleiche Breite wie die schmäleren Teile der streifenförmigen Emittergebiete 8 haben.
Nach dem Ätzen der Emitter— und Basiskontaktfenster werden die Aluminiumschxchten lh, 15» 19 und 20 auf übliche Weise aufgedampft und wird das Substrat 2 auf der Unterseite abgeätzt, bis die Gesamtsiliciumdicke etwa 115 ,um beträgt, wonach die Anordnung durch übliche Techniken abgefertigt und in einer geeigneten Umhüllung untergebracht wird.
Die Breite der Metallschichten 14 kann dabei grosser sein, wodurch der Spannungsabfall über diesen Schichten kleiner als bei einer vergleichbaren interdigitalen Struktur mit streifenförmigen Emittergebieten gleichmässiger Breite sein kann. Es kann nämlich nachgewiesen werden, dass, bei gleicher Oberfläche der Basiszone und bei gleicher Emitterrandlänge, bei der Anordnung nach der Erfindung der jeweilige Abstand zwischen zwei Mittellinien der streifen-
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förmigen Emittergebiete grosser ist.
Statt der Form der streifenförmigen Emittergebiete können, erwünschtenfalls auch ganz andere Formen verwendet werden. Einige andere Möglichkeiten sind beispiels*- weise in Fig. 9 dargestellt, wobei die Bezugsziffern denen des in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Beispiels entsprechen.
Es sei bemerkt, dass auf derselben Siliciumscheibe mehrere Basiszonen angebracht werden können, wobei
ψ zur Steigerung der zu liefernden Leistung auf derselben Kristallplatte mehrere Transistorstrukturen der beschriebenen Art mit gemeinsamen Kollektor hergestellt werden können, wobei die Basiszonen sowie die Emitterzonen miteinander verbunden sind. Ferner kann der Transistor zusammen mit anderen Halbleiterschaltungselementen einen Teil einer monolithischen integrierten Schaltung bilden.
Es geht aus Obenstehendem hervor, dass sich die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
^ beschränkt, sondern dass im Rahmen der Erfindung für den Fachmann viele Abarten möglich sind. So kann die Erfindung ausser bei Transistoren auch bei anderen Anordnungen mit einer Transistorstruktur, z.B. Thyristoren oder anderen Mehrschichtstrukturen, verwendet werden. Auch können andere Halbleitermaterialien, andere Isolierschichten, z.B. aus Siliciumnitrid oder Aluminiumoxyd oder Kombinationen derselben, und andere Metallschichten verwendet werden, während auch die Emitter-Reihenwiderstände weggelassen oder in anderer Form, z.B. als Metallschichten, ausgebildet werden können.
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Claims (2)

  1. PHN. 5191. - 17 - PATENT AN SPRUCHE .
    1 .) Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper
    mit mindestens einer Kollektorzone von einem ersten Leitfähigkeit styp, mindestens einer an eine praktisch flache und wenigstens teilweise mit einer Isolierschicht überzogene Oberfläche grenzenden Basiszone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp und einer nur an die erwähnte Oberfläche grenzenden und weiter völlig von der erwähnten Basiszone umgebenen Emitterzone vom ersten Leitfähigkeitstyp, wobei die Emitterzone mindestens zwei streifenförmige praktisch zueinander parallele Emittergebiete enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die streifenförmigen Emittergebiete aus abwechselnd schmäleren und breiteren Teilen bestehen, wobei mindestens zwei aufeinander folgende breitere Teile eines streifenförmigen Emittergebietes zwei aufeinander folgenden breiteren Teilen eines benachbarten streifenförmigen Emittergebietes gegenüber liegen, wodurch zwischen benachbarten Emittergebieten ein an die erwähnte Oberfläche grenzendes streifenförmiges Basisgebiet mit gleichfalls abwechselnd schmäleren und breiteren Teilen liegt, und dass die streifenförmigen Emitter- und Basisgebiete elektrisch mit wenigstens teilweise auf der Isolierschicht liegenden Metallschichten über Kontaktfenster in der Isolierschicht verbunden sind, wobei sich die Kontaktfenster auf den streifenförmigen Emittergebieten und auf den streifenförmigen Basisgebieten nur oberhalb der breiteren Teile dieser Gebiete befinüen.
  2. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch
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    PHN. 5191
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    gekennzeichnet, dass wenigstens die einander zugewandten
    langen Seiten zweier benachbarter streifenförmiger Emittergebiete rechteckförmig sind.
    3· Halbleiteranordnung nach. Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein und vorzugsweise alle streifenförmigen Emittergebiete zu ihrer Mittellinie symmetrisch sind.
    k. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schmäleren Teile und auch die breiteren Teile der
    streifenförmigen Emitter- und Basisgebiete, in der Längsrichtung dieser Gebiete die gleiche Länge aufweisen.
    5· Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Metallschichten, die die Basiszone kontaktieren, nicht oberhalb der Emitterzone erstrecken.
    6. Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die streifenförmigen Emittergebiete elektrisch miteinander verbunden sind.
    7· Halbleiteranordnung nach einem oder mehreren
    der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehreren der streifenförmigen Emittergebieten mit einem Emitterserienwiderstand versehen sind.
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DE2147447A 1970-10-10 1971-09-23 Halbleiterbauelement Expired DE2147447C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7014890.A NL165888C (nl) 1970-10-10 1970-10-10 Halfgeleiderinrichting met een halfgeleiderlichaam bevattende een collectorzone, een basiszone en een emitterzone waarbij de emitterzone ten minste twee strookvormige onderling evenwijdige emittergebieden bevat, die uit afwisselend smallere en bredere delen bestaan.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
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