DE2444873C3 - Integriertes Halbleiterbauelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein integriertes Halbleiterbauelement mit mindestens zwei Gleichrichterdioden in einem gemeinsamen Halbleitersubstrat eines ersten Leitungstyps, indem von einer Hauptfläche her eindiffundierte und mit gesonderten Elektroden kontaktierte Regionen eines zweiten Leitungstyps ausgebildet sind und in dem zwischen den Gleichrichterdioden eine sich von einer Hauptfläche zur anderen erstreckende isolierende Region des zweiten Leitungstyps ausgebildet ist, wobei eine allen Gleichrichterdioden gemeinsame Elektrode der anderen Hauptfläche des Halbleiterbauelements zugeordnet ist.

Ein solches Halbleiterbauelement ist aus der JP-OS 48-43 277 bekannt Die der anderen Hauptfläche des Halbleiterelementes zugeordnete gemeinsame Elektrode ist dabei von der isolierenden Region durch eine elektrisch isolierende Schicht getrennt Diese Maßnahme wird entsprechend einer allgemein anerkannten Lehre ergriffen, derzufolge bei der Isolation integrierter Schaltungen durch pn-Übergänge diese Übergänge in Sperrichtung vorgespannt werden müssen oder allenfalls elektrisch schwebend belassen werden können (A. Möschwitzer: »Integration elektronischer Schaltungen«, Heidelberg 1974, S. 35; Beale, EmmS, Hilbourne: »Microelectronics«, London 1971, S. 94; RC. Fitchen: »Electronic Integrated Circuits and Systems«, New York 1970, S. 39i P. M. Chirlian: »Electronic Circuits: Physical Principles, Analysis and Design«, New York 1971, S. 224). Das Aufbringen einer gesonderten elektrisch isolierenden Schicht auf die andere Hauptfläche bedingt weitere Arbeitsstufen bei der Herstellung des integrierten Halbleiterbauelementes und somit eine Verteuerung desselben.

Die britische Patentschrift 10 52 857 beschreibt eine andere Möglichkeit der Isolation integrierter Schaltungen, bei der die gemeinsame elektrode unmittelbar auf der gesamten Hauptfläche des Halbleitersubstrats aüagCuiiuCi iVCTuCm ίναΠΠ. isauCi SiUu jCuOCii viiC

isolierenden Bereiche keine isolierenden pn-Übergänge, sondern Regionen mit eindiffundierten Rekombinationszentren.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein integriertes Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen wesentlich vereinfachten Aufbau aufweist und dennoch eine vollständige

Isolation der Diodenbereiche gewährleistet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die allen Gleichrichterdioden gemeinsame Elektrode als eine auf die andere Hauptfläche des Haibleiters substrats aufgebrachte Metallclektrodensehicht ausgebildet ist

im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigen
Fig. IA bis IE Schnitte zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung des Halbleiterbauelementes;

Fig.2 eine elektrische Schaltung zur Prüfung des Halbleiterbauelementes und
F i g. 3 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Störung des Nichtleitungszustandes einer Gleichrichterdiode durch den Leitungszustand der anderen Gleichrichterdiode des Halbleiterbauelementes.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Verfahren geht man gemäß Fig. IA von einem Halbleitersubstrat 1, z.B. einem Silicium-Einkristall-Substrat vom η-Typ aus, auf dessen beiden Hauptflächen jeweils eine isolierende Schicht 2 z. B. aus Siliciumoxid ausgebildet ist. Sodann wird die Siliciumoxidschicht 2 in bekannter Weise an bestimmten Stellen entfernt, wobei eine Maskierung auf beiden Hauptflächen erhalten wird. Nun können Störatome vom p-Typ, z. B. Bor von beiden Hauptflächen her selektiv eindiffundiert werden. Man erhält dabei gemäß Fig. IB in dem Silicium-Einkristali-Substrat 1 zwei Regionen 4,5 vom η-Typ, welche durch eine isolierende Diffusionsregion vom p-Typ voneinander getrennt sind. Da die isolierende Region von beiden Hauptflächen her eindiffundiert wird, ist dieser Verfahrensschritt in kurzer Zeit beendet Sodann werden gemäß F i g. IC Anoden-Regionen 6,7 vom p-Typ in die Regionen 4,5 vom η-Typ, welche voneinander durch die Region 3 vom p-Typ isoliert sind, selektiv eindiffundiert wobei wiederum von einer Maskierung mit einer Siliciumoxidschicht Gebrauch gemacht wird. Danach wird die Siliciumoxidschicht auf der anderen Hauptfläche entfernt worauf gemäß Fig. ID Schichten 8, 9 vom η+-Typ durch selektives Eindiffundieren von Phosphor ausgebildet werden. Schließlich werden gemäß F i g. 1E Elektroden 10, 11 aus Aluminium oder Gold auf den Regionen 6, 7 vom p-Typ und auf der anderen Hauptfläche mit den Regionen 8,9 vom η+-Typ ausgebildet und zwar entweder durch Metallabscheidung oder durch photographisches Aufdrucken. Dabei erhält man ein Halbleiterbauelement mit zwei Dioden mit einer gemeinsamen Kathode.

Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement wird nun in einer Schaltung gemäß F i g. 2 geprüft. In dieser Prüfschaltung liegt ein geschlossener Stromkreis mit einer Gleichstromquelle 15 einem pn-übergang 16 des einen Diodenelementes, einem variablen Widerstand 17 und einem Anschluß 18 vor. Der in diesem Stromkreis fließende Strom h kann durch Einstellung des variablen Widerstandes geändert werden. Andererseits fließt durch das andere Diodenelement mit einem pn-Übergang 19 ein Sperrstrom. Gemäß Fig.3 ändert sich

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wesentlichen nicht. Die beiden Diodenelemente stören sich daher gegenseitig nicht, obwohl die gemeinsame Elektrode nicht nur die beiden Dioden berührt, sondern auch die isolierende Region. Vorstehend wurde ein Halbleiterbauelement mit zwei Dioden und einer gemeinsamen Kathode beschrieben. Es kann jedoch auch eine gemeinsame Anode vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Integriertes Halbleiterbauelement mit mindestens zwei Gleichrichterdioden in einem gemeinsamen Halbleitersubstrat eines ersten Leitungstyps, in dem von einer Hauptfläche her eindiffundierte und mit gesonderten Elektroden kontaktierte Regionen eines zweiten Leitungstyps ausgebildet sind und in dem zwischen den Gleichrichterdioden eine sich von einer Hauptfläche zur anderen erstreckende isolierende Region des zweiten Leitungstyps ausgebildet ist, wobei eine allen Gleichrichterdioden gemeinsame Elektrode der anderen Hauptfläche des Halbleiterbauelements zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die allen Gleichrichterdioden (4, 6; 5, 7) gemeinsame Elektrode (11) als eine auf die andere Hauptfläche des Halbleiter Substrats (1) aufgebrachte Metallelektrodeiuchicht ausgebildet ist