DE2215462A1 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung

Info

Publication number
DE2215462A1
DE2215462A1 DE19722215462 DE2215462A DE2215462A1 DE 2215462 A1 DE2215462 A1 DE 2215462A1 DE 19722215462 DE19722215462 DE 19722215462 DE 2215462 A DE2215462 A DE 2215462A DE 2215462 A1 DE2215462 A1 DE 2215462A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
base
emitter
zone
conductivity
semiconductor arrangement
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
DE19722215462
Other languages
English (en)
Other versions
DE2215462C2 (de
Inventor
Michael Edward Scottsdale Ariz. Craft (V.StA.). M HOIl 1-14
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
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 by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of DE2215462A1 publication Critical patent/DE2215462A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2215462C2 publication Critical patent/DE2215462C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/70Bipolar devices
    • H01L29/72Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73Bipolar junction transistors
    • H01L29/732Vertical transistors
    • H01L29/7325Vertical transistors having an emitter-base junction leaving at a main surface and a base-collector junction leaving at a peripheral surface of the body, e.g. mesa planar transistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

  • Hålbleiteranordnung Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung, insbesondere Transistor, mit einem Emitter der einen Leitfähigkeit, einer Basis mit entge-gengeset-zte-r Leitfähigkeit und einem Kollektor mit derselben Leitfähigkeit wie derjenigen des Emitters, der von der Basis umgeben ist und mit ihr eine Übergangszone bildet, wobei Emitter und Basis Kontaktflächen haben, slie in derselben Ebene liegen, wobei ferner am Emitter und an tier Basis metallische ohmsche Kontakte angeordnet sind und eine Isolierschicht sich über-den Basis-Emitter-Übergang zwischen -den metallischen ohmschen Kontakten erstreckt, Ein ständiges Problem bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen, insbesondere Transistoren, besteht darin, sie möglichst klein zu bauen und ihre Ausgangsleistung zu .s-tei-,gern steigern.
  • Ist z.B. das Halbleiterplättchen, z.B. ein Siliciumplättchen-, gross, sind auch die Kosten höher, weshalb Anstrengungen gemacht werden, die Menge an verwendetem Silicium zu reduzieren.
  • Es ist immer möglich, einen Transistor gentigend gross auszu-.
  • führe, mit er die erforderliche Leistung abgibt; dies ist jedoch sehr unwirtschaftlich, es sei denn die Grösse des Transistors wird soweit wie möglich reduziert. Die Grenze der Ausgangsleistung, die bei einem Transistor bei einem gegebenen Wert oder Werten der Fmitter-Kol1ektor-Spannung erreichbar ist, kann als zulässiger Arbeitsbereich (safe operating area) definiert werden, und zwar insofern, als ein Versuch zum Erzielen von Ausgangsleistungen über einem solchen Wert zu einem sekundären Zusammenbruch des Transistors führt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung, insbesondere einen Transistor mit höherer Ausgangsleistung bei gleicher Grösse oder mit derselben Ausgangsleistung bei kleinerer Grösse zu schaffen. Der Transistor soll einfach aufgebaut, leistungsfähig im Betrieb und wirtschaftlich herzustellen sein. Der Transistor (oder beispielsweise eine Diode) soll ferner einen erhöhten zulässigen Arbeitsbereich bei höherer Ausgangsleistung aufweisen.
  • Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht dass ein verteilter Widerstand in der Basis auf der Basisseite des Emitter-Basis-Oberganges ausgebildet ist.
  • Zeckmässigerwelse wird unmittelbar angrenzend an den Rand des rnitterbereicfres ein Bereich mit erhöhter Leitfähigkeit geschaffen, der unter der Iso1ierungsschicit angeordnet ist und it wesentlichen kurz vor dem angrenzenden Pand des ohmschen Basiskontaktes endet.
  • Die Erfindung eignet sich sowohl fiir NPN Transistoren und PNP PNP Transistoren-, aber auch für Dioden.
  • Der zulässige Betriebsbereich des erfindungsgemässen Transistörs-- kann beträchtlich gesteigert werden, d.h., bei. der selben Emitter-Kollektor-Spannung wird die erzielbare Ausgangs leistung beträchtlich erhöht. Soll dagegen bei derselben Emitter-Kellektor-Spannung die Ausgangsleistung gleich bleiben, so kann die Grösse des Transistors stark reduziert werden.
  • Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung' werden nachfolgend an hand -der Zeichnung im einzelnen erldutert, in der Fig. 1 im Schnitt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Transistors zeigt.
  • Fig. 2, 3 und 4 zeigen im Schnitt aufeinanderfolgende Arbeitsstufen bei der Herstellung eines Transistors nach Fi-g. -1.
  • Fig. 5, 6-und 7 zeigen im Schnitt weitere, modifizierte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Fig. 8 zeigt ein Schaubild zu Erläuterung der Erfindung.
  • Fig. 9 zeigt an Hand eines schaubilds die Verbesserung des zulässigen Betriebsbereiches, die gemäss der Erfindung erreichbar ist.
  • Fig. 1 zeigt einen Mesa-Transistor 21 mit einem N Kollektor 22, einer P - Basis 23, einem N+ Emitter 24, einem Übergang 25 zwischen der Basis und dem Kollektor und einem Emitter-Basis-Ob<'rgang 26. Der Kollektor 22 ist aus Gründen der Platzeinsparung unterbrochen gezeichnet.
  • Anstelle eines Mesa-Transistors kann auch ein anderer Transistor 21, z.B. ein Planar-Transistor verwendet werden.
  • An dem N+ Emitter ist an der Oberfläche 28 ein ohmscher Metallkontakt kontakt 27 ausgebildet und an der P- Basis ist-an der Oberfläche 31 ein ohmscher Metallkontakt 29 ausgebildet, wobei die Flächen 28 und 31 im wesentlichen in derselben Ebene liegen. Zwischen den Metallschichten 27 und 29 ist eine Isolierschicht 32 beispielsweise aus Siliciumdioxyd ausgebildet, wobei ein Teil 33 der Siliciumdioxydschicht sich bis zum rechten Rand des Transistors erstreckt, wie dargestellt.
  • Die Isolierschicht 32 liegt über dem Teil des Oberganges 26, der an den rechten Rand 34 des Emitters 24 angrenzt. Unmittelbar angrenzend an diesen Rand oder Umfangsteil 34 ist ein P+ Bereich 35 ausgebildet, zwischen dessen rechtem Rand 35a und dem linken Rand 30 des Metallkontaktes 29 der Basis ein Bereich xr vorhanden ist, der einen verteilten Widerstand (distributed resistance) bildet, der sich zwischen dem rechten Rand 35a der Zone 35 und dem linken Rand 30 der Metallschicht 29 erstreckt.
  • Der P+ Bereich 35 neben dem Umfangsteil 34 des Emitter-Basisobergangs dient dazu, die Minoritätsträger nahe bei dem Emitter-Umfangs-Bereich zu halten, um dadurch die Ladungsspeicherung in diesem Bereich zu reduzieren. Der P+ Bereich 35 bildet einen isolierten Basis-Kontakt und begrenzten Bereich xr, der den verteilten Widerstand darstellt. Hierdurch wird der zulässige Betriebsbereich oder Arbeitsbereich des Transistors verbessert, da der verteilte Widerstand als Ballast hinsichtlich der Injizierung von Trägern durch den Emitter-Basis-Obergang wirkt und ein gleichmässigeres Träger-Injizierungs-Profil hervorruft bei reduzierter Bildung von lokalen Stromkonzentrationen infolge von Ungleichfßrmigkeiten des Oberganges.
  • Die Verwendung des dargestellten verteilten Widerstandes führt zu einer Steigerung des zulässigen Arbeitsbereiches des Transistors. Es können Steigerungen von etwa 30 t und mehr im Vergleich mit Vorrichtungen erzielt werden, die diesen verteilten Widerstand nicht besitzen.
  • In Leistungstransistoren ist der Emitterstrom hoch und der Basisstrom Basisstrom kann ebenfalls hoch sein. Da die Entfernung von der Mitte des Emitter-Basis-Überganges 26 zum Rand 30 des Basis-Kontaktes 29 grösser ist als die Entfernung vom Umfang 34 zum Rand 30, ist der Widerstand von der Mitte des Emitter-Basis-Oberganges grösser als der Widerstand vom Umfag 34 zum Rand 30. Kleine Basisströme, die durch den grösseren Widerstand fliessen, neigen bekanntlich dazu, einen wesentlichen Teil des Emitters auszuschalten, wodurch der Emitterstrom auf s-eine Umfangs-fJbergangs,zone 34 konzentriert wird. Diese Erscheinung wird als Basisanhäufung (base crowding) bezeichnet. Bei konventionellen Leistungstransistoren kann sich der Basis-Kontakt 35, der aus einer erhöhten Diffusion bestehen kann, vom Umfang 34 durchgehend bis zum Basis-Kontakt 29 und unter diesem weiter erstrecken, wie durch die gestrichelte Linie 36 gezeigt ist. Auf diese Weise bildet die erhöhte P+ Basis-Diffusion einen Weg für den erhöhten Basisstrom in diesem Bereich und ermöglicht es, dass der Wert von Beta für grosse Werte des Elektro stromes hoch bleibt.
  • Da die Anforderungen an Strom und Leistung für dieselbe Grösse des Transistors erhöht sind, wird ein Punkt erreicht, an dem bei konventionellen Transistoren ein sekundäres-Versagen eintritt. In diesem Fall werden durch den Basisstrom der vom Umfang 34 zum P+ Bereich 35 fliesst, der sich bei den bekannten Vorrichtungen bis zum Basis-Kontakt 29 erstreckt, Teile des Transistors überhitzt und eventuell sogar zum Schmelzen gebracht, wodurch der Transistor zerstört wird'.
  • Gemäß der Erfindung erstreckt sich der P+ Bereich nicht bis zum Basis-Kontakt 29 (d.h. nicht bis zum Rand 30) sondern er endigt kurz vorher, wodurch der Bereich x, xr in Form eines verteilten Widerstandes gebildet Zird. Der P+ Bereich 35 kann radial etwa 0,025 mm grösser sein als der Radius des Emitters 24. Das Vorhandensein des Bereiches xr in Form eines-Widerstandes, durch den ein Basisstrom fliesst, ruft einen einen Spannungsabfall in diesem Bereich hervor und zwingt den Basisstrom, einen zusätzlichen Bereich des Emitter-Basis-Oberganges zwischen dem Umfang 34 und dem übrigen Teil des Emitters zu benutzen.D.h., der Bereich des Emitter-Basis-erganges, der Strom an die Basis liefert, erstreckt sich von den P+ Diffusionshereich 35 über einen beträchtlichen Umfang. Auf diese Weise wird ein grösserer Teil der P- Basis ausgenutzt, wodurch eine zusätzliche Leistung bei einem Transistor mit gegebenen Abmessungen erreichbar ist.
  • Wie oben ausgeführt, kann bei einigen Leistungstransistoren etwa 30 z zusätzliche Leistung erreicht werden, ohne dass die Vorrichtung einen sekundären Zusammenbruch erleidet.
  • In soweit als der verteilte Widerstand xr den Emitter-Basis-Strom zwingt, zusätzliche Teile des Emitter-Basis-Oberganges auszunutzen, wirkt er als Ballast.
  • In Fig. 9 ist eine Anzahl von Kurven 41, 42 und 43 dargestellt, von denen die Kurven 41 und 42 entsprechend für eine Standardanordnung bzw. fr eine erfindungsgemässe Anordnung gelten. Die Kurve 43 bezieht sich auf eine Standardanordnung mit wesentlich grösseren bessungen als diejenige die durch die Kurve 42 dargestellt ist.
  • In Fig. 9 ist auf der ordinate die Emitter-Wollektor-Spannung in Volt und auf der Abszisse die Leistung in Watt-beim zulässigen Arbeitsbereich aufgetragen. Die Kurven stellen die geometrischen Orte von Fehlerpunkten dar, wenn ein Gerät bei der angezeigten Spannung und der abgegebenen Leistung ausfällt, wobei die Einschaltzeit 200 Millisekunden betrug und keine besondere Vorsorge für eine Wärmeabfuhr getroffen wurde. Die Kurve 42 und 43 liegen sehr nahe beieinander und überlagern sich, wie die Figur zeigt, weshalb die Kurve 42 gestrichelt gezeichnet ist, um sie von der Kurve 43 unterscheiden zu können. Die Kurve 41 ergibt sich beispielsweise bei einer Anordnung nach Fig. 1, wenn dort der P+ Basis-Bereich mit erhöhter Diffusion sich durchgehend vom Emitter zum Rand der der Anordnung erstreckt, wie durch die Linie-36 angedeutet ist. Die Kurve 42 abzieht sich auf dieselbe Anordnung mit denselben Abmessungen und denselben anderen Konstanten bei den einzelnen Schichten, Wobei jedoch diese Basisschicht mit erhöhter Diffusion nur durch den P Bereich 35 gebildet wird, sodass der verteilte Widerstand xr zwischen dem Rand 35a des Diffusionsbereiches 35 und dem Rand 30 des Basis-Kontaktes 29 gebildet wird.
  • Die Standardvorrichtung versagte bei 60 Volt und einer abgegebenen Leistung von etwa 108 Watt, während die er--findungsgemässe Vorrichtung erst bei 60 Volt und einer abgegebenen Leistung von 132 Watt versagte, d.h. es konnte eine Zunahme von 108 auf 132 Watt, oder etwa 22 3 erzielt werden. Wird dieselbe Anordnung mit 35 Volt betrieben, so ergab sich bei der Standardanordnung ein Versagen bei 155 Watt und bei der erfindungsgemässen Vorrichtung bei 165 Watt, was einer Zunahme von etwa 6,5 t entspricht.
  • Wie aus der Zeichnung hervorgeht, konvergieren die Kurven zwischen etwa 60 Volt und 35 Volt.
  • Die der Kurve 43 zugrunde liegende Vorrichtung ist etwa 30 t grösser als die der Kurve 42 und hat trotzdem im wesentlichen denselben Kurvenverlauf. Man erhält also bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit denselben Abmessungen wie eine Stgndardvorrichtung eine Erhöhung der Ausgangsleistung oder aber es kann bei gleicher sgangsleistung die erfindungsgemässe Vorrichtung in ihren Abmessungen entsptechend reduziert werden. Bs ergibt sich also entweder eine Steigerung der Leistung, oder eine Einsparung von Material und Platz.
  • Fig. 8 zeigt den Verlauf des Kollektorstr'omes über der Bwitter-Kollektor-Spannung für Vorrichtungen nach der Erfindung wie sie-in Verbindung mit Fig. 9 erläutert wurden.
  • Die Darstellung ist sehr allgemein, sie eignet sich aber zur Erläuterung der erfindungsgemässen Vorteile. Die Vorrichtung richtung kann z.B. mit einem willkürlich zugeordneten Maximal-Strom längs eines Teils der rv 4a bis zu einem Punkt 46 arbeiten, der die Spannung bei maximaler Verlustleistung darstellen iarde. er Teil 47 der Kurve gibt dann eine zunehmende Spannung und einen abaehmenden Strom aber bei konstanter Leistirngsabgabe dar, bis ein Punkt 48 erreicht ist.
  • Bei Standardvorrichtungen tritt, wenn der Punkt 48 erreicht ist, ein rapiden Abfall der Emitter-Kollektor-Spannung auf, die Kollektor-Emitter-Durchbruchspannung BVCHO auf.
  • Bei den erfindungsgemdssen Vorrichtungen ist eine weitere Leistungsabgabe längs des Teiles 49 der Kurve bis zum Punkt 51 erreichbar, von dem aus die Spannung auf die Durchbruchspannung abfällt.
  • Die erfindungsgemässen Halbleiteranordnungen eignen sich allgemein für Transistoren mit allen Ausgangsleistungen, sie eignen sich jedoch besonders für Transistoren mit hohen Ausgangsleistungen.
  • In den Figuren 2, 3 und 4 sind verschiedene Verfahrensstufen beim Bau der Halbleiteranordnung nach Fig. 1 dargestellt.
  • Die Figuren zeigen einen NPN Transistor. Der Kollektor 22 aus N Material hat keine besondere Bedeutung ii Hinblick auf die erfindungsgemffissxerzielbaren Verbesserungen. Der Kollektor kann z.B. der Träger sein, auf dem der Transistor gebildet wird und er kann aus einer N+ Zone bestehen, auf der eine N- Schicht mit einer Dicke von etwa 8-10 Mikron epitaxial niedergeschlagen worden ist. Die Basis 23 kann durch epitaxialen Niederschlag von P- Material in einer Dicke von etwa 0,012 - etwa 0,025 mm gebildet werden mit einem Flächenwiderstand von etwa 800 bis etwa 2500 Ohm-Quadrat. Durch Aufbringen der P- Schicht wird der PN Obergang 25 gebildet. Nach der Bildung der Basis 23 wird eine Schicht 32 aus Siliciumdioxyd in bekannter Weise niedergeschlagen und durch übliche Foto-Maskentechniken mit Fenstern versehen, worauf eine P+ Diffusionszone 35 hergestellt hergestellt wird, wie Fixe. 2 zeigt.
  • Danach wird der N+ Emitter 24 durch die P+ Zone 35 hindurch und in die P- Basis eindiffundiert, um den Übergang 26 zu bilden. le P+ Zone 35 kann eine Diffusionstiefe von etwa 0,5 - 1,5 Mikron und einen spezifischen Widerstand von etwa 100 - 400 Ohm.cta haben. Uie N+ mitterzone ist eindifftlndiert mit fester Löslichkeit in dem Silicium und sie hat eine Oberflächenkonzentration in der Grössenordnung von @@20 bis 1022 Atome je Kubikzentimeter, wodurch sich ein spezifischer Widerstand in der Grdssenordnung von 8 -Ohm x cm ergibt. I)-ie Tiefe des Emitters liegt bei etwa 3 Mikron und die Po Zone 3S ist etwa um ein halbes Mikron flacher als der Emitter. Wie bereits oben ausgeführt ist die P. Zone 35 in Radialrichtung um etwa 0,025 mm prösser als der Radius des Emitters. Die vorgenanaten Masse geben die allgemeinen Abmessungen an. Spezielle Werte kennen für besondere Anordnungen ausgewählt werden.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist die ETalbleiteranordnun, symmetrisch um eine Mittellinie, obwohl dies nicht notwendigerweise der Fall sein muss.
  • Fig. 4 zeigt die-nächste Arbeitsstufe. Mittels einer weiteren Potomaske werden geeignete tiffnungen in der Siliciumdioxydschicht ausgebildet und metallische Kontakte 27 und 29, z.B. durch Vakuumniederschlag von Aluminium angebracht. In Fig. 4 ist die Vortlchtung an jedem Rand abgebrochen, um anzuzeigen, dass mehr als eine Vorrichtung oder Halbleiteranordnung auf einem einzigen Träger oder Plättchen aus Halbleitermaterial, z.B. aus Silicium ausgebildet werden kann. In Fig. 5 ist eine PNP Ausführungsform 55 gezeigt. In diesem Fall wird ein P Kollektor 56 aus Silicium als Substrat verwendet, auf dem eine N-Basisschicht 57 epitaxial niedergeschlagen wird, und einen Obergang 58 bildet. Fine N+ Schicht 59 wird in die N- Basis eindiffundiert, ebenso wie die P+ Schicht 35 der Figuren 1 - 4. Danach wird durch geeignete Abdeckung einer einer Siliciumdioxydschicht 31, die P+ Emittprschicht 62 durch die N+ Schicht 59 hindurch und in die N- Basisschicht eindiffundiert, um den Übergang 63 zu bilden. Ferner wird durch geeignete Maskentechnik ein Fenster geformt und eine N++ Schicht 64 in die N- Basisschicht eindiffundiert, damit eine Metallschicht 65, beispielsweise verdampftes Aluminium, als ohmscher Kontakt der Basisschicht benutzt werden kann. In gleicher Weise wird an dem P+ Emitter ein metallischer Kontakt 66 angeformt.
  • Der verteilte Wiederstand Xr liegt zwischen dem Umfang der N+ Schicht 59 und dem inneren Rand der N++ Schicht 64.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform 67 der Erfindung vom NPN Typ. Sie unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 insofern, als eine P Schicht 68 in die P- Basisschicht eindiffundiert ist und sich über die gesamte Fläche des Plättchens erstreckt. Durch geeignete Bildung von Fenstern in einer Siliciumdioxydschicht werden dann zwei P+ Zonen 71 und 72 in die P Schicht 68 eindiffundiert. Der äussere Rand der P+ Schicht 71 und der innere Rand der P+ Schicht 71 haben einen Abstand voneinander und bilden zusammen mit dem P Bereich 68 und der P- Basis den verteilten Widerstand xr, wie dargestellt.
  • Nachdem die P+ Zonen 71 und 72 eindiffundiert sind, wird der Emitter 73 durch die P+ Zone 71 und die P Schicht 68 in die P- Basisschicht eindiffundiert, um den NP Emitter-Basis-Übergang 74 zu bilden. Durch geeignete Anwendung von Fotomasken werden die metallischen Kontakte 75 am Emitter und 76 an der Basis hergestellt, Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 hat der verteilte Widerstand Xr dieselbe Wirkung wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.
  • Fig. 7 zeigt noch eine Ausführungsform 77 und zwar eine PNP Anordnung mit demselben allgemeinen Aufbau wie die NPN Anordnung nach Fig. 6. In Fig. 7 ist ein P Kollektor 78 aus Silicium vorgesehen, auf dem eine N- Basisschicht 79 epitaxial epitaxial niedergeschlagen ist. Eine N+ Schicht 81 ist in" die N- Basisschicht eindiffundiert und erstreckt sich über die gesamte Fläche des Plättchens, Danach werden unter Verwendung von Fotomasken geeignete Fenster in einer Silic-iumdioxydschicht 82 ausgebildet und zwei N++ Zonen 83 und 84 in den N+ Bereich 81 eindiffundiert.
  • Der äussere Rand der N++ Zone 83 und der innere Rand der N++ Zone 84 haben einen Abstand voneinander, der die Grösse des verteilten Widerstandes x@ in der N+ Zone und in der N- Zone der Basis bestimmt. Nachdem die N++ Zonen 83 und 84 hergestellt sind, wird ein Pf Emitter 85 durch die N++ Zone 83 und die N+ Zone 81 h'indurchdiffundie,rt, um in der N- Basiszone einen Übergang 87 zu bilden.
  • Danach werden geeignete Fenster ausgebildet und metallische Kontakte ß8 und 89 entsprechend an dem P+ Emitter und der N++ Zone 84 angebracht.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 arbeitet der verteilte Widerstand xr in derselben Weise wie bei den übrigen Ausführungsformen, um den zulässigen Arbeitsbereich des Transistors zu erhöhen, wodurch eine zusätzliche Ausgangsleistung erzielbar ist, ohne die Abmessungen der Anordnung zu vergrössern, oder es kann bei reduzierten Abmessungen dieselbe Ausgangsleistung erhalten werden.
  • Das Vorhandensein des verteilten Widerstandes xr zwingt den Emitter-Basis-Strom durch zusätzliche Flächen oder Bereiche des Eritters zu fliessen anstatt nur vom Umfang bereich aus,der unmittelbar an den Basis-Kontakt angrenzt.
  • GemNss der vorstehenden Beschreibung wurden ein Teil der Schichten epitaxial hergestellt, es ist jedoch selbstverstündlich auch möglich, sämtliche Schichten durch Diffusion zu bilden.
  • Patentansprüche

Claims (18)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Halbleiteranordnung, insbesonder Transistor, mit einem Emitter der einen Leitfähigkeit, einer Basis mit entgegengesetzter Leitfähigkeit und einem Kollektor mit derselben Leitfähigkeit wie derjenigen des Emitters, der von der Basis umgeben ist und mit ihr eine Übergangszone bildet wobei Emitter und Basis Kontakt flächen haben, die in derselben Ebene liegen, ferner in Emitter und an der Basis metallische ohmsche Kontakte angeordnet sind und eine Isolierschicht sich über den Basis-fimitter-0bergang zwischen den metailischen ohmschen Kontakten erstreckt, ge k e n n z e i c h -n e t durch einen verteilten Widerstand xr, der in der Basis 129 auf der Basisseite des Em.itte-r-Überga,nges (20) ausgebildet ist.
  2. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine Zone(35) mit erhöhter Verunreinigungskonzentration derselben Leitfähigkeit wie derjenigen der Basis(2), wobei die Zone (35) unter der Isolierschicht (32) und unmittelbar angrenzend an den Umfang des Emitters (24) angeordnet ist und kurz vor dem metallischen ohmschen Kontakt (29) der Basis (23) endigt, wobei der Teil der Basis zwischen der Zone (35) und dem benachbarten Rand (30) des Kontaktes (29) den verteilten Widerstand xr bildet, um das Injizierungs-Profil von Trägern durch den Emitter-Basis-Übergang (26) zu steuern.
  3. 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, dass die Zone (35) mit erhöhter Leitfähigkei eindiffundiert ist.
  4. 4, Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Widerstand xr ein Ballastwiderstand bezüglich der Injizierung von Trägern durch den Emltter-Basis-0bergang (26) ist und dass durch diesen Widerstand ein gleichnässigercs Injizieruiigs-Profil mit reduzierter Bildung vo lokalen Stromkonzentrationen aufgrund von Ungleichförmigkeiten des Überganges erzeugbar ist.
  5. 5. Halbleiteranordnung nach einem der' vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n I1 z e i c h ne t, dass der Emitter (24) fJ+ Leitfähigkeit, die Basis (23) P- Leitfähigkeit und der Kollektor 22 N Leitfähigkeit aufweisen.
  6. 6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n ze i c h n e t, dass die Zone (35) P+'Leitfähigkeit hat.
  7. 7. Halbleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n i e i c h n e t, dass der Emitter (24) durch eine N+ Diffusion in die Basis (23) und dass die Zone (35) durch eine P+ Diffusion in die Basis (23) gebildet sind.
  8. 8. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Emitter(24) durch eine N+ Diffusion in und durch die ZOne (35) und in die Basis (23) gebildet ist.
  9. 9. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Emitter (62, 85) P+ Leitfähigkeit, die Basis (57, 79) N- Leitfähigkeit, der Kollektor (56, 78) P Leitfähigkeit und die Zone (59, 81) N+ Leitfähigkeit haben.
  10. 10. Halbleiteranordnung nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, dass der Emitter (62, 85) durch eine P+ Diffusion in die Basis (57, 79) und dass die Zone (5, 81) mit erhöhter Leitfähigkeit durch eine N+ Diffusion in die Basis gebildet sind.
  11. 11. Halbleiteranordnung nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, dass der Emitter (62) durch eine P+ Diffusion in und durch die Zone (59) und in die Basis (57) gebildet ist,
  12. 12. Halbleiteranordnung nach einem der AnspHiche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zone (68, 81) sich vom Emitter durch die Basis erstreckt und wenigstens einen Teil des Bereichs der Basis unter deren metallischem Kontakt (76, 89) umfasst, dass ferner der verteilte Widerstand xr durch Bildung einer weiteren Zone (71, 73) mit noch stArker erhöhter Leitfähigheit unter der Isolierschicht (69, 82) und unmittelbar angrenzend an den Umfang des Emitters (73) (85) gebildet ist.
  13. 13. {lalbleiteranordnung nach Anspruch 12, g c k e n n -z e i c h n e t durch eine weitere Zne (72, 84) mit dieser starker erhöhter Leitfflhigkeit, die unter der Isolierschicht (69,82) und angrenzend an den metallischen Kontakt (76, 89) der Basis ausgebildet ist, wobei die Zonen (71,83) einen Abstand von den Zonen (72, 84) haben.
  14. 14. Halbleiteranordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e -n n n z e i c h n e t, dass die Zcine (68, 81) in die Basis eindiffundiert ist, dass ferner der Emitter (73, 853 durch die Zone (68, 81) in die Basis eindiffundiert ist und dass die Zonen (71, 83, bzw. 72, 84) in die Zone (68, 81) eindiffundiert sind.
  15. 15. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 12-bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e -t, dass die Basis eine P- Zone ist, dass der Emitter (73) eine N+ Zone ist, dass die Zone (68) eine P Zone ist und dass die Zonen (71 und 72 P+ Zonen sind.
  16. 16. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüc-he 12 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Basis (79) eine N- Zone, dass der Emitter (85) eine P+ Zone, dass die Zonen, (8-eine N+ Zone und dass die Zonen (83 und 84) N++ Zonen sind.
  17. 17. Verfahren -zur Herstellung einer Ualbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprtiche, wobei auf einem Kollektor des einen Leitfäigkeitstyps eine Basis mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp ausgebildet wird, worauf ein Emitter in die Basis eindiffundiert wird, um mit ihr einen Übergang zu bilden, wobei die Oberflächen des Emitters und-der Basis in einer gemeinsamen Ebene liegen, wobei ferner auf dem Emitter und auf der Basis metallische ohmsche Kontakte angebracht werden und eine Isolierschicht über dem Ob.e-rgang und zwischen den ohmschen Kontakten-ausgebildet wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Basis auf der Basisseite des Emitter-Basis-Oberganges ein verteilter Widerstand ausgebildet wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass zur Bildung des verteilten Widerstandes unter der Isolierschicht unmittelbar angrenzend an den Umfang des Emitters eine Zone mit erhöhter Leitfähigkeit ausgebildet wird, die kurz vor dem metallischen ohmschen Kontakt der Basis endigt.
DE19722215462 1971-04-28 1972-03-29 Transistor Expired DE2215462C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13821971A 1971-04-28 1971-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2215462A1 true DE2215462A1 (de) 1972-11-09
DE2215462C2 DE2215462C2 (de) 1983-03-31

Family

ID=22481004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722215462 Expired DE2215462C2 (de) 1971-04-28 1972-03-29 Transistor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS5242356B1 (de)
DE (1) DE2215462C2 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT278902B (de) * 1966-07-25 1970-02-25 Philips Nv Transistor
FR2018358A1 (de) * 1968-09-18 1970-05-29 Gen Electric

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT278902B (de) * 1966-07-25 1970-02-25 Philips Nv Transistor
FR2018358A1 (de) * 1968-09-18 1970-05-29 Gen Electric

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5242356B1 (de) 1977-10-24
DE2215462C2 (de) 1983-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1924726A1 (de) Feldeffektvorrichtung mit steuerbarem pn-UEbergang
DE3027599C2 (de)
DE3785483T2 (de) Halbleiteranordnung mit einem Bipolartransistor und Feldeffekttransistoren.
DE1903870B2 (de) Verfahren zum herstellen monolithischer halbleiteranordnungen und nach dem verfahren hergestellte halbleiteranordnung
DE2364752A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE2913536C2 (de) Halbleiteranordnung
DE2227697A1 (de) Halbleiteranordnung mit einem transistoraufbau
DE3750743T2 (de) Halbleiter-Schaltanordnung mit einer Anodenkurzschlussstruktur.
DE2535864A1 (de) Halbleiterbauelemente
DE2406866A1 (de) Halbleitersteuergleichrichter
DE1303672C2 (de) Transistor
DE2215462A1 (de) Halbleiteranordnung
DE2332144C3 (de) Transistor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1764829B1 (de) Planartransistor mit einem scheibenfoermigen halbleiter koerper
DE3028134C2 (de) Lichtgesteuerter Halbleitergleichrichter
DE1589696C3 (de) Halbleiterbauelement, insbesondere Flächentransistor
DE7212066U (de) Halbleiteranordnung
DE2048159A1 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1816009A1 (de) Thyristor
DE1564536B2 (de) Transistor
DE2635800A1 (de) Gatterschaltung mit mehreren logischen elementen
DE1564461C3 (de) Hochspannungstransistor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1965051C2 (de) Halbleiterbauelement
AT395272B (de) Halbleitereinrichtung mit vertikalen und lateralen npn- und pnp-transistoren auf einem gemeinsamen substrat
DE3513987A1 (de) Monolithisch integrierter lateral-thyristor

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition