DE2444588C2 - Integrierte Darlington-Schaltung - Google Patents

Integrierte Darlington-Schaltung

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Description

30
Die Erfindung betrifft eine integrierte Darlington-Schaltung mit in -inem Halbleiterkörper ausgebildeten, sich von einer von dessen Oberflächen aus in ein gemeinsames Basisgebiet erstreckenden Emittergebieten sowie einem gemeinsamen ¥ illektorgebiet von zwei Transistoren, wobei das Kollektorgebiet unter dem Basisgebiet angeordnet ist, wobei ferner ein dem einen Transistor zugeordneter, erster Teil des Basisgebiets die Emittergebiete der beiden Transistoren an der Oberfläche des Halbleiterkörpers trennt und ein dem zweiten -so Transistor zugeordneter zweiter Teil des Basisgebiets an der überfläche durch das Emittergebiet des zweiten Transistors von dem ersten Teil des Basisgebieis getrennt ist.
Bei diesem Schaltungstyp eines integrierten Darling- -»5 ton-Verstärkers, ist es unter anderem wesentlich, daß der Widerstand zwischen der Basis des sogenannten Treibertransistors und der Basis des zugehörigen Leistungstransistors möglichsi groß gemacht und gleichzeitig eine gut leitende Verbindung zwischen dem ^0 Emitter des Treibertransistors und der Basis des Leistungstransistors geschaffen wird.
Eine in Planar-Technik in einem Halbleiter-Bauelement integrierte Darlington-Schaltung der eingangs genannten Art wird in der LJSPS 37 51 726 beschrieben. 5S Hierbei wird der dem Treibertransistor zugeordnete Bereich vollständig von dem zum Leistungstransistor gehörenden Bereich umgeben. Der Basisanschluß des Treibertransisiors liegt im Zentrum von dessen im wesentlichen kreisförmigem Emitter. Der gesamte b0 Treibertransistpr wird wiederum von dem Ernitterge-• biet des Leistungstransistors im wesentlichen kreisförmig umgeben. Wegen dieser Symmetrie ist der parallel zur Basis/Emitter-Strecke des Treibertransistors liegende Widerstand auf jedem der sternförmig an der Basiselektrode beginnenden Strompfade gleich. Die an der Basiselektrode beginnenden Strompfade führen dabei durch die Basisschicht unter der Emitterzone des Treibertransistors hindurch zur Basis des Leistungstransistors.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Widerstandswert des parallel zur Basis/Emitter-Strecke des eingangs genannten zweiten Transistors, also des Treibertransistors, liegenden Widerstands zu erhöhen, ohne den Schaltungsaufwand oder die Herstellungskosten zu vergrößern. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß in dem Halbleiterkörper innerhalb des Enittergebiets des zweiten Transistors zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Basisgebiets eine bis in das Kollektorgebiet reichende Nut ausgebildet ist, die an der Oberfläche des Halbleiterkörpers von dem Emittergebiet durch einen dritten Teil des Basisgebiets getrennt ist
Demgemäß wird der Schaltungswiderstand des Treibertransistors erfindungsgemäß allein durch Anbringen einer Nut innerhalb dessen Emittergebiet erhöht. Nuten werden zu dem gleichen Zweck zwar auch bei aus den DE-OS 20 45 567 und 22 06 354 bekannten Darlington-Schaltungen vorgesehen, einen Hinweise, solche Nuten im Emitterbereich anzubringen, gibt der Stand der Technik aber nicht. Dadurch jedoch, daß erfindungsgemäß die Nut innerhalb des Emittergebiets des Treibertransistors vorgesehen wird, und das Emittergebiet die Nut vollkommen umgibt, ohne an der Oberfläche des Hajbleiterkörpers unn.ittelbar mit der Nut in Berührung zu kommen, wird erfindungsgemäß eine Maximierung des genannten Schaltungswiderstands des Treibertransistors erreicht, die bei der bekannten Anordnung einer Nut außerhalb des Emittergebiets des Treibertransistors nicht zu erreichen ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Darlington-Schaltung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schemaschaltbild einer Darlington-Schaltung;
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Halbleiterkörper mit verschiedenen Elementen der in Γ ig. 1 gezeigten Schaltung, wobei das Metallisierungsmuster zur Verbindung der verschiedenen Elemente nicht dargestellt ist:
F i g. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen gemäß F i g. 2 mit dem Metallisierungsmuster;
Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der F i g. 3: und
Fig. 6 und 7 Absichten ähnlich denjenigen gemäß Fig. 2 und 4. in denen diejenigen Teile eines Bauelements gezeigt sind, die von den entsprechenden Teilen des Bauelements gemäß den Fig. 2 bis 5 abweichen.
Ein schematisches Schaltbild einer Darlington-Schaltung ist in Fig. 1 gezeigt. Die Schaltung weist einen Eingangs- oder Treibertransistor 2 und einen Ausgangs-Leistungstransistoi 3 auf, wobei der Emitter 4 des Treibertransistors 2 mit der Basis 5 des Leistungstransistors 3 verbunden ist. Die Transistoren 2 und 3 sind als NPN-Bauelement dargestellt; sie können auch als pNP-Transistören aufgeführt sein. Jeder der Kpüektpren 6 bzw. 7 der Transistoren 2 und 3 ist mjt einem Anschluß 8 verbunden. Ein erster y/iderstand 9 liegt zwischen der Basis 10 und dem Emitter 4 des Treibertransistors 2, und ein zweiter Widerstand 11 ist zwischen die Basis 5 und den Emitter 12 des Ausgangstransistors 3 eingeschaltet. Eine Diode 13 liegt zwischen dem Emitter 12 und dem Kollektor 7 des
Ausgangs-Leistungstransistors 3. Die mit drei Anschlüssen versehene Darlington Schaltung wird daher zwischen einem gemeinsamen Kollektoranschluß 8, einem zur Basis 10 des Treibertransistors 2 geführten Anschluß 14 und einem mit dem Emitter 12 des Leistungstransistors 3 verbundenen Anschluß 15 betrieben.
In den Fig.2 bis 5, auf die im folgenden Bezug genommen wird, ist ein Halbleiterbauelement gezeigt, das in integrierter Schaltungstechnik alle Elemente und Verbindungen der in F i g. 1 dargestellten .Schaltung enthält Dieses erfindungsgemäße Bauelement ist eine verbesserte Ausführungsform eines im Handel erhältlichen Bauelements, das in der US-PS 37 51 726 beschrieben ist. Das erfindungsgemäße Bauelement, das als Ganzes mit 20 (Fig.4) bezeichnet wird, ist in einem '"> Halbleiterkörper 22 (z. B. Silizium) mit einander entgegengesetzten Ober- und Unterseiten 24 und 26 und einer Seitenfläche 27 ausgebildet. Das dargestellte Ausführangsbeispiel ist ein NPN-Bauelement; es kann jedoch auch als PNP-Bauelement ausgeführt sein. -u
Das Bauelement 20 weist ein hochleitendes Substrat 28 des N-Leitungstyps im Körper 22 nächst der Unterseite 26 und ein N-Ieitendes Kollektorf 'biet 30 an dem Substrat 28 auf. Das Bauelement 20 besitzt ferner ein Basisgebiet 32 des P-Leitungstyps, das im Körper 22 2> zwischen der Oberseite 24 und dem Kollektorgebiet 30 liegt. Das Basisgebiet 32 und das Kollektorgebiet 30 sind durch einen Basis-Kollektor-PN-Übergang 31 getrennt, der sich über das gesamte Bauelement 20 erstreckt und die Seitenfläche 27 schneidet. «
Von der Oberseite 24 des Körpers 22 aus erstrecken sich zwei Emittergebiete 34 und 36 in das Basisgebiet 32. Zur besseren Veranschaulichung ist das in den Fig. 2 und 3 sichtbare Basisgebiei 32 mit Punkten angelegt. Wie am besten aus F i g. 2 und 4 hervorgeht, ist das dem * > Leistungstransistor 3 des Bauelements zugeordnete Emittergebiet 36 von einem Teil 32a des Basisgebiets 32 vollständig umgeben, wobei sich der Teil 32a zur Oberseite 24 des Körpers 22 erstreckt. Das Emittergebiet 36 bildet mit dem Basisgebiet 32 einen PN-Über- ·"' gang 38. wo^ei der Übergang 38 die Oberseite 24 des Körpers 22 an einer Stelle 38a schneidet.
Das dem Treibertransistor 2 der Schaltung zugeordnete andere Emittergebiet 34 ist in ähnlicher Weise vollständig von einem Teil 32b des Basisgebiets 32 4> umgeben, wobei der Teil 32b um die obere Peripherie des Körpe-s 22 angeordnet ist. Dli Emittergebiet 34 enthält mehrere verbundene Schleifen. Eine Schleife 34a (F i g. 2) des Emittergebiets 34 erstreckt sich vollständig um den Emitter 36 und ist von diesem durch den Teil 32a '" des Basisgebiets 32 getrennt. Eine andere Schleife 34£> des Emitters 34 umgibt einen Teil 32c des Basisgebiets 32. Zwisch°n den beiden S.-hleifen 34a und 34£> ist ein Teil 32d des Basisgebiets 32 angeordnet, der von dem Emittergebiet 34 an der Oberfläche 24 des Körpers 22 v> umgeben ist.
Der Emitter 34 bildet einen PN-Übergang 42 (F i g. 4) mit dem Basisgebiet 32. wobei die Schnittstellen des Übergangs 42 mit der Oberseite 24 des Körpers 22 vier geschlossene Schleifen 42a. 42b, 42cund 42übilden. h"
Ausgehend von der Oberse'te 24 erstreckt sich eine Nut öder ein Schlitz 45 in den Körper 22. Wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Öffnung der Nut 45 von dem Teil 32</des Basisgebiets vollständig umgeben, und gemäß Fig. 4 reicht die Nut 45 durch das Basisgebiet 32 bis in das Kollektorgebiet 30. Der Zweck der Nut 45 besteht, wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben werden wird, darin, den Widerstandswert des Widerstands 9 in der Schaltung gemäß F i g. 1 zu erhöhen.
Zum Leistungstransistor 3 der in F i g. 1 gezeigten Darlington-Schaltung können nach der bisherigen Beschreibung das Emittergebiet 36 (Fig.4), der den PN-Übergang 38 mit dem Emittergebiet 36 bildende Teil des Basisgebiets 32 und der unter diesen Emitter- und Basiszonen gelegene Teil des Kollektorgebiets 30 gerechnet werden.
Der Treibertransistor 2 der Schaltung umfaßt den Teil 34b des Emittergebiets 34, der den Teil 32c des Basisgebiets umgibt, den Teil 32c; welcher mit dem Emittergebiet 34 den PN-Übergang 42 bildet, und die unter diesen Emitter- und Basisteilen gelegenen Bereiche des Kollekturgebiets 30.
Zum Bilden der übrigen Komponenten der Darlington-Schaltung sowie deren Verbindungen werden Metallkontakte, z. B. aus Blei oder einer Blei-Zinn-Legierung, auf den Oberflächen 24 und 26 des Körpers 22 niedergeschlagen. Wie in Fig.4 gezeigt ist, wird ein Metallkontakt 40 auf der Unterseite 26 vorgesehen, der mit dem Substrat 28 und derr rufolge mit dem Kollektorgebiet 30 der beiden Transistoren der Schaltung in Ohmschem Kontakt steht. Ein Metallkontakt 43 wird ohmisch mit dem Teil 32c des Basisgebiets 32 verbunden, der von dem Teil 34b des Emittergebiets 35 umgeben ist.
Zwei andere Metallkontakte 44 und 46 werden jeweils mit einem der Emittergebiete 34 bzw. 36 sowie mit dem Basisgebiet 32 verbunden. Dies ist am besten in F i g. 3 zu erkennen, in der die verschiedenen Metallkontakte zur Verdeutlichung schraffiert gezeigt sind. Der Metallkontakt 46 wird im wesentlichen innerhalb der Grenzen des Oberflächenschnitts 38a des PN-Übergangs angeordnet, mit Ausnahme einer ohmschen Verbindung des Metallkontakts 46 mit einem zungenförmigen Abschnitt 50 des Teils 32a des Basisgebiets 32. der sich unterhalb des Kontakts 46 (vgl. Fig. 5) in das Emittergebiet 36 erstreckt. Der zungenformige Abschnitt 50 bildet, wie nachfolgend erläutert verdcn wird, die Diode 13 der in F i g. 1 dargestellten Schaltung.
Der andere Metallkontakt 44 wird mit dem Emi''ergebiet 34 ohmisch verbunden. Gemäß F i g. 3 wird der Kontakt 44 vollständig innerhalb des Oberflächenschnitts 42ades PN-Übergangs42angeordnet und umgibt die Oberflächenschnitte 42£> und 42c/des Übergangs ohne Berührung vollständig. In bezug auf den Oberflächenschnitt 42c des PNÜbergangs 42 erstreckt sich der Kontakt 44 jedoch über die Gesamtlänge des Schnitts 42c hinaus und ist daher mit dem das Emittergebiet 36 umgebenden Teil 32a des Basisgebiets 32 ohmisch verbunden.
Zum Verbessern des ohmschen Kontaktes der Kontakte 44 und 46 mit den verschiedenen Teilen der Oberfläche 24 des Halbleiterkörpers 22 ist ein relativ flacher Bereich des Körpers 22 unter der Oberfläche 24 relativ stark leitend dotiert. Bei der Herstellung des Bauelements kann das Ausgangschip beispielsweise einen Körper aus Halbleitermaterial mit der Leitfähigkeit des Substrats 28 aufweisen. Eine epitaktische Schicht 30 mit eine Dicke in der Größenordnung von 12 bis 14μιτ· und mit Phosphor auf einen spezifischen Widerstand von etwa 3 Ohm · cm dotiert wird sodann auf dem Substrat 28 ausgebildet. Das Basisgebiet 32 wird danach durch epitaktisches Aufwachsen von Bor-dotiertem Silizium mit einem spezifischen Widerstand von etwa 10Ό!.πι · cm auf der Schicht 30 in einer Dicke von etwa 20 μη\ ausgebildet. Zur Herstellung der starken Oberflächenleitfähicrkeit wird Hnnnrh Bnr nnf
die Scheibchenoberfläche bis zu einer Oberflächenkonzentration von etwa 10ls Atomen/cm3 niedergeschlagen und auf eine Eindringtiefe von etwa 2 μίτι in den Körper 22 eingebracht. Diese flache Oberflächenzone hoher Leitfähigkeit ist mit einem p+Symbol bezeichnet. Die verschiedenen N-Emittergebiete werden danach durch Eindiffundieren von Phosphor bei einer Oberflächenkonzentration von etwa 5 · 1020 Atomen/cm2 bis zu einer Tiefe von etwa 10 μπι in ausgevfjlhlten Zonen des zuvor geformten Basisgebiets 32 ausgebildet
Während des Diffusionsschrittes ?:ur Bildung der flachen Oberflächenzone hoher Leitfähigkeit wird der als Teil 32c/(Fig. 2) vorgesehene Bereich des Basisgebiets 32 mit einer Diffusionsmaskierschicht abgedeckt, wodurch verhindert wird, daß die Oberflächenleitfähigkeit dieses Teils erhöht und ein spezifischer Widerstand von etwa 10 Ohm ■ cm erhalten wird. Dieser Oberflächenbereich niedrigerer Leitfähigkeil ist mit einem P-Symbol in Fig.4 bezeichnet Der Zweck dieses Oberflächenbereichs niedriger Leitfähigkeit besteht, wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird, in der Verringerung des um die Nut 45 entlang der Oberflächen 24 des Körpers 22 während des Betriebs des Bauelements fließenden Stroms.
Die in F i g. 1 gezeigte Darlington-Schaltung ist bei dem Bauelement 20 wie folgt aufgebaut:
Die Verbindung zwischen den Kollektoren 6 und 7 der beiden Transistoren 2 und 3 wird durch das Substratgebiet 28 und den Kontakt 40 auf der Unterseite 26 des Körpers 22 gebildet. Die Verbindung zwischen dem Emitter 4 des Transistors 2 und der Basis 5 des Transistors 3 ist der Metallkontalct 44 (F i g. 3 und 4), der sowohl das Emittergebiet 34 als auch die Zone 32a des Basisgebiets 32 kontaktiert. Die Diode 13, die zwischen dem Kollektor 7 und dem Emitter 12 des Transistors 3 liegt, umfaßt den zungenförmigen Abschnitt 50 (F i g. 3 und 5) des Basisgebiets 32 und den unmittelbar darunterliegenden Bereich des Koiiektorgebiets 30. Das heißt, die Kathode 60 der Diode 13 wird von dem N-Ieitenden Kollektorgebiet 30 und die «o Diodenanode 62 von dem P-Ieitenden zungenförmigen Abschnitt 50 gebildet Die Verbindung zwischen der Diodenanode 62 und dem Emitter 12 des Transistors 3 ist der Kontakt 46. der sowohl mit dem zungenförmigen Abschnitt 50 als auch dem Emittergebiet 36 in Kontakt steht Der Widerstand 11 wird durch den Widerstandswert des Teils 32a des Basisgebiets 32 zwischen den Rändern der beiden Kontakte 44 und 46 an der Öffnung des zungenformigen Abschnitts 50 gebildet.
Der Widerstand 9 ist ein verteilter Widerstand mit einer Anzahl von Stromzweigen durch das Basisgebiet 32 (gezeigt durch Pfeillinien in den Fig.3 und 4). Die Stromzweige erstrecken sich von dem Basiskontakt 43 in den Teil 32c des Basisgebiets 32 unterhalb eines Bereichs der Schleife 346 des Emittergebiets 34 (der Bereich der Schleife 346, der in F i g. 4 links gezeigt ist), durch den Teil 326 des Basisgebiets 32 an der Peripherie des Körpers 22, zurück unter der Schleife 34a des Emittergebiets 34 und schließlich zum Metallkontakt 44, wo letzterer über die Obergangsschnittstelle 32c60 verläuft und den Teil 32a des Basisgebiets 32 kontaktiert
Der Wert des Widerstands 9 ist eine Funktion des spezifischen Widerstandes der fraglichen Teile des Basisgebiets, durch die der Strom fließt, sowie der ^ Länge der verschiedenen Stromzweige. Wie in F i g. 3 gezeigt wird, sind einige Stromzweige verhältnismäßig lang, erstrecken sich peripher über den Körper 22 (durch den peripher angeordneten Teil 326 des Basisgebiets 32) zu den Bereichen des Metallkontakts 44, die diagonal über den Körper 22 angeordnet und von dem Basiskontakt 43 am weitesten entfernt sind. Derart lange Stromwege tragen zu den Widerstandskomponenten des Widerstands 9 bei und erhöhen dessen Widerstandswert.
Der Zweck der Nut 45 besteht darin, wesentlich kürzere und mit niedrigeren Widerstandswerlen behaftete Stromzweige zu schneiden oder zu trennen, die anderenfalls zwischen dem Basiskontakt 43 und dem diesen direkt gegenüberliegenden und in geringer Entfernung angeordneten Abschnitt 44a des Kontakts 44 vorhanden sein wurden. Derart kurze Stromwege wurden ohne die Unterbrechung durch die Nut 45 den Widerstandswert des Widerstands 9 wesentlich herabsetzen.
Der Abschnitt 44a des Kontakts 44 kann bei dieser Ausführung nicht fortgelassen werden, um die Nut 45 überflüssig zu machen, da der Kontakt 44 den fcingang (vgl. F i g. 1) zur Basis 5 des Ausgangstransistors 3 bildet Bei Fortfall des Kontaktabschnitts 44a würde daher ein wesentlicher Bereich des Teils 32a des Basisgebiets 32 des Leistungstransistors 3, der von dem Kontaktabschnitt 44a kontaktiert wird, entkoppelt und dadurch das Ausgangssignal der Schaltung beträchtlich vermindert werden. Daher gibt die Kombination des Kontaktnbschnitts 44a mit der Nut 45 die Möglichkeit der vollen Nutzung des Basisgebiets des Ausgangstransistors und der Erhöhung des Widerstandswertes gegenüber dem Strom zwischen den Basiselektroden der beiden Schaltungstransistoren.
Wie oben festgestellt wurde, wird die Leitfähigkeit des Teils 32c/des Basisgebiets 32 an der Oberfläche 24 des Körpers 22 bewußt nicht mit der Leitfähigkeitserhöhung anderer Zonen des Basisgebiets 32 erhöht. Eine hohe Oberflächenleitfähigkeit an das Teil 32c/ würde nämüch relativ niederonmige Sirörnpfade urn die Nut 45 bilden. Das heißt, bei einer hohen Oberflächenleitfähigkeit könnte der Strom vom Basiskontakt 43 in Richtung der Nut 45 (F i g. 4) unter dem Emitterschleifenabschnitt 346 zum Teil 32c/des Basisgebiets 32, zu der die Nut 45 umgebenden Oberfläche 24, entlang der Oberfläche 24 um die Enden 45a (F i g. 3) der Nut 45 und sodann unter einem Abschnitt der Emitterschleife 34a (Fig.4) zum Kontakt 44 fließen. Indem andererseits die Oberflächenleitfähigkeit des Teils 32t/des Basisgebiets 32 auf einem relativ niedrigen Wert gehalten wird, wird ein großer Teil dieses Stromes um die Nut 45 unterdrückt und der Widerstandswert des Widerstands 9 um etwa 100% erhöht.
Um den Stromfluß unter der Nut 45 zu unterdrücken, reicht die Nut 45 in das Kollektorgebiet 30 hinein, wobei der Obergang 31 zwischen dem Basisgebiet 32 und dem Kollektorgebiet 30 im Sinne einer Unterdrückung eines derartigen Stromflusses wirksam ist Wie in Fig.4 gezeigt ist, schneidet der Basis-Kollektor-Obergang die Wände der Nut 45 an einer Obergangsschnittstelle 31a Die Bedeutung dieser Ausgestaltung wird nachfolgend erörtert
In den Fi g. 6 und 7 wird ein Bauelement gezeigt das sich von dem Bauelement 20 gemäß den Fig.2 bis 5 dadurch unterscheidet, daß seine Nut 45 nicht von dem Material des Basisgebiets (d. h. des Teils 32c/ des Bauelements 20) umgeben ist Bei dem Bauelement 70 ist das Emittergebiet 34, abgesehen von der Nut 45, zwischen den Teilen 32c und 32a des Basisgebiets 32 an der Oberfläche 24 des Körpers 22 durchgehend. Bei der
in Fig.7 dargestellten Ausführung des Bauelements schneidet der Obergang 42zwischen dem Emittergebiet 34 und dem Basisgebiet 32 die Wände der Nut 45 an einer Oberflächen-Schnittstelle 42e.
Das Bauelement 70 ist insofern funktionell gegenüber bekannten Bauelementen gleicher Gattung verbessert, als die Nut 45 den Wert des Widerstands 9 der in F i g. 1 dargestellten Schaltung erhöht. Das heißt, die Anordnung^fer Nut 45 bewirkt wie im Falle des in den F i g. 2 ibis 5 gezeigten Bauelements eine Unterbrechung bzw. - Verlängerung der anderenfalls kurzen und mit niedrigem Widerstandswert behafteten Stromwege zwischen den Teilen 32cund 32a des Basisgebiets 32.
Ein mit dem Bauelement 70 verbundenes Problem besteht jedoch darin, daß gelegentlich in unbestimmbarer Weise verschiedene Bauelemente 70 dieser Art einen relativ hohen Emitter-Kollektor-Leckstrom haben. Nach einer gründlichen Untersuchung wurde die Ursache für dieses Problem auf die Tatsache zurückgeführi, daß der Abstand zwischen der Emitter-Basis-Übergangsschnittstelle 42e und der Basis-Kollektor-Übergangsschnittstelle 31a im Bereich der Nut relativ gering ist. Je nach Reinheitsgrad und Oberflächenzustand der die Nut 45 begrenzenden Wände kann deshalb der enge Abstand zwischen den beiden Übergangsschnittstellen zu relativ hohen Leckströmen Anlaß geben.
Dieses Problem ist bei Bauelementen der in den Fig.2 bis 5 dargestellten Art im wesentlichen ausgeräumt, da die Nut 45 von dem Emittergebiet 34 durch den Teil 32c/des Basisgebiets 32 getrennt ist. Auf diese Weise hat der Emitter-Basis-Übergang keine Schnittstellen im Bereich der Wände der Nut 45, sondern schneidet die Oberfläche 24 des Körpers 22 an der Schnittstelle 42c/. Die Schnittstelle 42c/ ist jedoch von der Kante der Nut 45 um die Breite des Teils 32c/ des Basisgebiets 32, z. B. einen Abstand von 0,025 mm, entfernt. Dadurch wird der Abstand zwischen der Emitter/Basis-Übergangsschnittstelle und der Kolleklor/Basis-Übergangsschnittstelle wesentlich vergrößert, z. B. von einem Abstand in der Größenordnung von 0,01 mm bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 auf einen Abstand in der Größenordnung von 0,035 mm in der Ausführung gemäß Fig.4, und demgemäß wird auch der Emitter-Kollektor-Leckstrom beträchtlich verringert. Ferner wird eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schicht aus Passivierungsmaterial, z. B. Siliziumdioxid, normalerweise auf der Oberfläche 24 des Körpers 22 niedergeschlagen. Diese Schicht, welche die Emitter/Basis-Übergangsschnittstelle 42b bei dem Bauelement 20 überzieht, »passiviert« die Übergangsschnittstelle und verhindert wirksam das Auftreten von Leckströmen über die Übergangsschnittstelle.
Der Teil 32c/des Basisgebiets 32 (F i g. 2 und 4) ist, wie oben festgestellt wurde, im Oberflächenbereich des Körpers 22 von dem Teil 32a des Basisgebiets 32 durch den Teil 34a des Emittergebiels 34 getrennt. Bei Fehlen einer solchen Trennung wurden relativ kurze Strompfade von dem Teil 32c unterhalb des Schleifenabschnitts 34b zwischen dem Teil 32c und dem Schlitz 45, sodann um die Enden 45a des Schlitzes 45 direkt zum Teil 32a des Basisgebiets 32 entstehen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    integrierte Darlington-Schaltung (20) mit in einem Halbleiterkörper (22) ausgebildeten, sich von einer von dessen Oberflächen (24) aus in ein gemeinsames Basisgebiet (32) erstreckenden Emittergebieten (34, 36) sowie einen gemeinsamen Kollektorgebiet (30) von zwei Transistoren (2,3), wobei das Kollektorgebiet (30) unter dem Basisgebiet (32) angeordnet ist, wobei ferner ein dem einen Transistor (3) zugeordneter, erster Teil (32a,; des Basisgebietes (32) die Emittergebiete (34,36) der beiden Transistoren (2,3) an der Oberfläche (24) des Halbleiterkörpers (22) trennt und ein dem zweiten Transistor (2) zugeordneter zweiter Teil {32c) des Basisgebiets (32) an der ι j Oberfläche (24) durch das Emittergebiet (34) des zweiten Transistors (2) von dem ersten Teil (32a) des Basisgebiets (32) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halbleiterkörper (22) innerhalb des Emittergebietes (34) des zweiten Transistors |2) zwischen dem ersten (32a^ und dem zweiten (32c/Ieil des Basisgebiets (32) eine bis in das Kollektorgebiet (30) reichende Nut (45) ausgebildet ist, die an der Oberfläche (24) des Halbleiterkörpers (22) von dem Emittergebiet (34) durch einen dritten Teil {32d)des Basisgebiets (32) getrennt ist.
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GB1450748A (en) 1976-09-29
IT1021168B (it) 1978-01-30
FR2245087A1 (de) 1975-04-18
JPS5318385B2 (de) 1978-06-14
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FR2245087B1 (de) 1978-11-24

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