DE2445023A1 - Verfahren zur herstellung eines transistors mit niedrigem kollektorwiderstand, sowie nach diesem verfahren hergestellter, integrierter schaltungsbaustein - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines transistors mit niedrigem kollektorwiderstand, sowie nach diesem verfahren hergestellter, integrierter schaltungsbaustein

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DE2445023A1 DE19742445023 DE2445023A DE2445023A1 DE 2445023 A1 DE2445023 A1 DE 2445023A1 DE 19742445023 DE19742445023 DE 19742445023 DE 2445023 A DE2445023 A DE 2445023A DE 2445023 A1 DE2445023 A1 DE 2445023A1
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Carl T Nelson
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Description

Für die vorliegende Anmaldung wird die Priorität der entsprechenden US-Anmeldung Sero-No„ 432 833 vom 14O Januar -1974- in Anspruch genommene
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Transistors mit niedrigem Kollektorwiderstand auf einem monolithischen, integrierten Schaltungsbaustein, sowie den nach diesem Verfahren hergestellten monolithischen,, integrierten Schal tungsbaust ein,,
Transistoren in monolithischen Halbleiterbausteinen weisen verhältnismäßig hohe Kollektorwiderstände auf und sind daher nicht gut für Halbleiterbauelemente hoher Leistung, wie Z0Bo
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für Ströme von mehr als 1 A, geeignet« Derartige vorbekannte Transistoren umfassen beispielsweise eine Basisdiffusion vom p-Leitungstyp in einer epitaxialen Schicht vom n-Leitungstyp, wobei diese letztere epitaxiale Schicht auf einem Substrat vom p-Leitungstyp ausgebildet worden ist» Vor der Ausbildung der epitaxialen Schicht vom n-Leitungstyp wird eine ver-
. unter der Basiszone
senkte Schicht vom η -Leitungstyp/durch Diffusion in das Substrat vom p-Leitungstyp hinein geschaffen. Eine Emitterdiffusion vom n+-Leitungstyp wird in der Zone der Basisdiffusion vom p-Leitungstyp ausgebildet, und eine Kollektoranschlußzone wird durch eine seitlich gegenüber der Basisdiffusionszone vom p-Leitungstyp versetzte Diffusion vom n+-Leitungstyp in die epitaxiale Schicht vom n-Leitungstyp ausgebildet.
Der Kollektorwiderstand (Bahnwiderstand) eines derartigen Transistors wird durch den Strompfad zwischen der unteren Kante der Basiszone vom p-Leitungstyp und der oberen Kante der versenkten Schicht vom η -Leitungstyp, sowie durch den seitlichen Strompfad, der unter der Basiszone beginnt und bis unter die Kollektoranschlußzone vom n+-Leitungstyp, hauptsächlich über die versenkte Schicht vom η -Leitungstyp, führt, gebildet, sowie ferner durch den senkrecht verlaufenden Strompfad von der versenkten Schicht vom η -Leitungstyp bis zur Kollektoranschlußzone hinauf,, Bei großen, gut entworfenen geometrischen Anordnungen macht der seitlich verlaufende Strompfad ungefähr die Hälfte des gesamten,Kollektorwiderstandes aus, und der senkrecht verlaufende Strompfad unterhalb der Diffusionszone des Kollektoranschlusses erbringt ungefähr 4-0 % des
• I.
gesamten Kollektorwiderstandeso
Eine vorbekannte Verfahrensweise zur Verminderung des Kollektor-Gesamtwiderstandes besteht darin, daß man die Kollektoranschlußzone vom n+-Leitungstyp tief eindiffundieren läßt, so daß sie sich durch die epitaxiale Schicht vom n-Leitungstyp hindurch bis zum Zusammentreffen mit der versenkten Schicht vom n+-Leitungstyp' erstreckte .Da der Strompfad zwischen der versenkten Schicht vom n+-Leitungstyp und der Kollektoranschlußzone ungefähr 40 % des gesamten Kollektorwiderstandes ausmachte, wurde somit eine wesentliche Verringerung des Kollektorwiderstandes vollbrachte Jedoch verbleibt der seitlich verlaufende Strompfad, der unter der Basiszone beginnt und bis zur tief eindiffundierten Kollektoranschlußzone führt, und macht einen großen Anteil am Gesamtwiderstand aus«,
Bei einem diskreten Transistor ist kein derartiger seitlich verlaufender Strompfad vorhanden, und der Kollektorwiderstand (Bahnwiderstand) ist niedrig. Die Emitter-, die Basis-· und die Kollektorzone sind in senkrechter Ausrichtung zueinander angeordnet, wobei die epitaxiale Schicht vom n-leitungstyp, in welcher die Basisdiffusion ausgeführt wird, auf einem Substrat vom n+-Iieitungstyp ausgebildet wird, und die untere Oberfläche des Substrats als Kollektor-Kontaktierungsflache genutzt wird» Der Hauptanteil des Widerstandes wird lediglich durch den Strompfad zwischen der Basis vom p-Leitungstyp und der unteren Ecke der epitaxialen Schicht vom n-Leitungstyp gebildet, und daher ist der Kollektorwiderstand niedrig, und ein derartiger
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Transistor weist gute Kennwerte bei der Steuerung und Verstärkung von Strömen auf»
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Transistor auf einem monolithischen, integrierten Schaltungsbaustein zu schaffen, der einen niedrigen Kollektorwiderstand aufweist und somit zum Betrieb mit hohen Strömen bei niedriger Sättigungsspannung geeignet ist.
Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schichtzone eines Halbleitermaterials eines ersten Leitungstyps in der Oberfläche eines Substrats vom genannten ersten Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine zweite Schicht eines zweiten Leitungstyps auf der Oberfläche des genannten Substrats und der ersten Schichtzone hergestellt wird, daß eine dritte Schichtzone vom genannten ersten Leitungstyp in der Oberfläche der genannten zweiten Schicht ausgebildet und über der genannten ersten Schichtzone angeordnet wird, daß eine vierte Schicht vom genannten ersten Leitungstyp über der Oberfläche der genannten zweiten Schicht und der genannten dritten Schichtzone ausgebildet wird, wobei sich die genannte erste Schichtzone und die genannte dritte Schichtzone in senkrechter Richtung bis zum überlappenden Zusammentreffen innerhalb der genannten zweiten Schicht ausdehnen und eine tiefe Schichtzone des genannten ersten Leitungstyps bilden» die sich von der genannten vierten Schicht, durch die genannte zweite Schicht hindurch, bis in das genannte Substrat erstreckt,
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daß eine Basiszone vom genannten zweiten Leitungstyp in der genannten vierten Schicht über der genannten dritten Schichtzone ausgebildet wird, daß eine Emitterzone vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten Basiszone ausgebildet wird, daß eine Emitterzone vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten Basiszone ausgebildet wird, daß ein Emitterkontakt ausgebildet wird, der die genannte Emitterzone kontaktiert, sowie ein Basiskontakt, der die genannte Basiszone kontaktiert, und daß ein Kollektorkontakt auf dem genannten Substrat angebracht wird.
Der zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene erfindungsgemäße Transistor mit niedrigem Kollektorwiderstand ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein Substrat eines ersten Lei-tungstyps, eine erste Schicht eines zweiten Leitungstyps auf dem Substrat und eine zweite Schicht vom genannten ersten Leitungstyps auf dervgenannten ersten Schicht umfaßt, daß er eine tiefe Schichtzone vom ersten Leitungstyp aufweist, die sich abwärts von dem unteren Teil der genannten zweiten Schicht und durch die genannte erste Schicht hindurch bis in das genannte Substrat erstreckt, sowie eine Basiszone vom genannten zweiten Leitungstyp in der genannten zweiten Schicht über der genannten tiefen Schichtzone und eine Emitterzone vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten Basiszone aufweist, und daß ein Emitterkontakt, der die Emitterzone kontaktiert, ein Basiskontakt, der die Basiszone kontaktiert, und ein Kollektorkontakt, der das Substrat kontaktiert, vorgesehen sind.
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Der Transistor für hohe Ströme wird in senkrechter Richtung in dem Halbleitermaterial ausgebildet, mit einem Kollektoranschluß an der unteren Oberfläche des Substrats j die. anderen Transistor-Bauelemente auf dem Halbleiterplättchen werden in seitlicher Lage ausgebildet, wobei sich ihre Kollektorkontakte an der oberen Oberfläche befinden. Diese Transistor-Bauelemente sind elektrisch von dem erfindungsgemäßen Transistor für hohe Ströme getrennt»
Bei einer typischen Ausführungsform eines nach der vorliegenden Erfindung hergestellten npn-Transistors ist das als Ausgangsbasis dienende Substrat ein Halbleitermaterial vom n-Leitungstyp, in welches man eine Schichtzone vom n+-Leitungstyp in dem Gebiet eindiffundieren läßt, wo der erfindungsgemäße Transistor für hohe' Ströme ausgebildet werden SoIl0 Eine Schicht vom p-Leitungstyp wird sodann auf epitaxiale Weise auf dem Substrat vom n-Leitungstyp ausgebildet, und eine zweite Schichtzone vom n+-3Jeitungstyp läßt man anschließend in die obere Oberfläche der epitaxialen Schicht vom p-Leitungstyp eindiffundieren, und zwar in dem Gebiet oberhalb der ersten Schichtzone vom n+-Leitungstyp, wodurch zwei versenkte Schichten vom n+-Leitungstyp in diesem Gebiet ausgebildet werden» Versenkte Schichtzonen vom n-Leitungstyp werden ebenfalls in der oberen Oberfläche der epitaxialen Schicht vom p-Leitungstyp in jedem Gebiet geschaffen, wo ein isolierter, seitlich angeordneter Transistor auf dem Halbleiterplättchen ausgebildet werden soll«
Sodann wird eine epitaxiale Schicht vom n-Leitungstyp über der epitaxialen Schicht vom p-Leitungstyp ausgebildet, und Isolations-
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zonen werden durch Diffusion geschaffen und trennen die verschiedenen Halbleiterbauelemente voneinander» Darauf folgt die Diffusion der Basiszone vom p-Leitungstyp für alle Transistoren, einschließlich des erfindungsgemäßen Transistors für hohe Ströme, sowie nachfolgend die Diffusion der Emitterzonen vom n+-Leitungstyp für jeden Transistor, sowie die Diffusion der Kollektoranschlußzonen vom η -Leitungstyp in der oberen Oberfläche für die isolierten, .seitlich angeordneten Transistoren,,
Während der bei hohen Temperaturen durchgeführten Verfahrensschritte in der Bearbeitung des monolithischen Halbleiterbanasteins dehnen sich beide der Diffusionszonen vom n+-Leitungstyp im Bereich des Transistors für hohe Ströme senkrecht und zueinander aus, bis sie einander überlappen und eine dicke oder tief eindiffundierte versenkte Schicht vom n+-Leitungstyp bilden, die von einer Zone, die etwas unterhalb der Basis vom p-Leitungstyp liegt, bis in das Substrat vom n-Leitungstyp hineinreicht. Der Kollektoranschluß für diesen Transistor wird auf dem Substrat vom n-Leitungstyp hergestellt, und somit ist der Kollektorwiderstand, der durch die enge epitaxiale Zone zwischen der Unterseite der Basiszone vom p-Leitungstyp und der Oberseite der "tief eindiffundierten versenkten Schicht vom n+-Leitungstyp gebildet wird, verhältnismäßig niedrig.
Die epitaxiale Schicht vom p-Leitungstyp bildet die Substratzone für die übrigen Transistoren, die Halbleiterbauelemente herkömmlicher Bauform mit seitlich angeschlossenen Kollektoren sind. Lediglich ein einziger senkrecht angeordneter Transistor für hohe Ströme wird auf einem Halbleiterplättchen ausgebildet,
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außer in dem Fall, daß mehr als ein derartiger Transistor für hohe Ströme unter der Bedingung ausgebildet wird, daß alle diese Transistoren sich einen gemeinsamen Kollektoranschluß auf dem Substrat vom n-Leitungstyp miteinander teilen.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung beispielsweise und anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert. Es zeigen:
· 1 * eine Schnittansicht in Querrichtung durch
einen Teil der Struktur einer monolithischen integrierten Schaltung, die zwei isoliert und seitlich angeordnete Transistoren zeigt, die auf vorbekannte Weise ausgebildet worden sind,
' 'eine S°hnittansicht in Querrichtung durch
einen Schaltungsbaustein, der der in Fig. dargestellten integrierten Schaltung ähnelt, zur Darstellung eines vorbekannten Verfahrens zur Verringerung des Kollektorwiderstandes des Transistors,
* eine Schnittansicht in Querrichtung durch
den erfindungsgemäßen monolithischen Schaltungsbaustein in einem Stadium seiner Herstellung, und
* ' ' eine Schnittansicht in Querrichtung durch
den erfindungsgemäßen monolithischen
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. a.
Schaltungsbaustein nach Fig. 5, zur Veranschaulichung des fertiggestellten senkrecht angeordneten Transistors für hohe Ströme und eines der seitlich angeordneten Transistoren.
Bs wird nunmehr auf Pig« 1 bezug genommen, dort werden zwei Transistoren in seitlich angeordneter Bauform gezeigt, die auf vorbekannte Weise.auf einer monolithischen Struktur ausgebildet worden sind, die ein leicht mit Fremdstoffen vom p-Leitungstyp dotiertes Substrat 11 umfaßt (mit einem spezifischen Bahnwiderstand von ungefähr 1 bis 10 ßcm ) und die eine auf ihr ausgebildete epitaxiale Schicht 1.2 vom n-Leitungstyp aufweist (spezifischer Bahnwiderstand etwa 1 bis 5 Qcm ), sowie versenkte Schichten 13 vom n+-Leitungstyp ( mit einem Scheibenwiderstand von 20 Si / D ), die man in das Substrat 11 vom p-Leitungstyp vor der Ausbildung der epitaxialen Schicht 12 vom n-Leitungstyp eindiffundieren läßt0 Die verschiedenen Transistorzonen werden sodann durch die üblichen, in die Tiefe gehenden Isolationsdiffusionen 14 abgegrenzt,, Die diffundierten Basiszonen 15 vom p-Leitungstyp werden sodann geschaffen, darauf folgt die Diffusion der Emitterzonen 16 vom n+-Leitungstyp und die Diffusion der Kollektoranschlußzonen 17 vom n+- · · Leitungstyp an· der Oberfläche» Eine Oxydschicht 18 an der Oberfläche wird anschließend mit öffnungen für die verschiedenen metallischen Anschlüsse versehen, einschließlich der Kollektoranschlüsse 21, der Emitteranschlüsse 22 und der.Basisanschlüsse
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to.
Derartige Transistoren sind nicht gut für die Verwendung bei hohen Strömen, von beispielsweise mehr als 1 A, geeignet, weil die Kollektorwiderstandswerte zu hoch sind bei Halbleiterbauelementen angemessener Größe«, Der KoIl ekto2?wider stand wird im Halbleitermaterial durch den Strompfad von unterhalb der Oberfläche der Basiszone 15 vom p-Leitungstyp an bis zur obe-
ren Oberfläche der versenkten Schicht 13 vom Leitungstyp, sowie dem seitlichen Strompfad, der unterhalb der Basiszone 15 vom p-Leitungstyp beginnt und bis unterhalb der Kollektoranschlußzone 17 vom n+-Leitungstyp, hauptsächlich durch die versenkte Schicht 13 vom n+-Leitungstyp hindurch, führt, und den Strompfad von der oberen Oberfläche der versenkten Schicht 13
"t* " 4-
vom η -Leitungstyp bis zur Kollektoranschlußzone 17 vom η -Leitungstyp gebildet,, Von dem gesamten Widerstand werden ungefähr 40 # durch den Strömpfad zwischen der Kollektoranschlußzone 17 vom η -Leitungstyp und der versenkten Schicht 13 vom n+-Leitungstyp beigesteuert, während ungefähr 50 # durch den seitlichen Strompfad durch die epitaxiale Schicht 12, unterhalb der Basiszone 15 beginnend und bis unter die Kollektoranschlußzone 17 führend, beigesteuert wird0 Diese angenäherten Werte gelten für die meisten gut entworfenen großen geometrischen Anordnungen«
Bin vorbekanntes Verfahren zur Erniedrigung des KollektorWiderstandes liegt darin, daß der senkrecht verlaufende Strompfad durch die epitaxiale Schicht 12 vom n-Leitungstyp zwischen der Kollektoranschlußzone 17 und der versenkten Schicht 13 vom η -Leitungstyp beseitigt wird« Dies wird erreicht durch die Ausbildung der Kollektoranschluzone 17 mit einem tief gehenden
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Diffusionskern vom n+-Leitungstyp (siehe Fig. 2) vor der Ausbildung der Basiszonen 15 und der Emitterzonen 16. !Diese tief' gehende Diffusion treibt die Kollektoranschlußzone 17 oder den genannten Kern hinunter, durch die epitaxiale Schicht 12 vom n-Leitungstyp hindurch, und bis zu überlappender Verbindung mit der versenkten Schicht 15 vom η -Leitungstyp. Dies schafft eine Verbesserung um den Faktor. 2 in der Strömbelastbarkeit des Kollektors des Transistors«. Dies liegt jedoch noch außerhalb des gewünschten, niedrigen Kollektorwiderstandes, weil der seitlich verlaufende Strompfad, der unterhalb der Basiszone verläuft und bis zur Kollektoranschlußzone 17 reicht, und zwar hauptsächlich über die versente Schicht 13 vom n+-Leitungstyp, noch immer vorhanden ist, und dieser Anteil des Strompfades den größten Anteil des■Kollektorwiderstandes ergibt.
Es wird nunmehr auf Fig. 3 bezug genommen, demnach umfaßt das Anfangsstadium bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Transistors mit niedrigem Kollektorwiderstand die Diffusion einer ersten Schicht 31 vom n+-Leitungstyp in dem Substrat vom n-Leitungstyp (mit einem spezifischen Bahnwiderstand von ungefähr 0,1 ilcm ) in der Zone, wo der Transistor für· hohe Ströme angeordnet werden soll. Darauf folgt die Ausbildung einer epitaxialen Schicht 33 vom p-Leitungstyp (spezifischer Bahnwiderstand ungefähr 1 ücm ) oben auf dem Substrat vom n-Leitungstyp. Eine zweite Schicht 34- vom n+-Leitungstyp läßt man in die epitaxiale Schicht 33 oberhalb der ersten, versenkten Schicht 31 eindiffundieren, und ähnliche Schichten, wie beispielsweise die Schicht 35, läßt man in die epitaxiale Schicht 33 vom p-Leitungstyp an den Stellen eindiffundieren,
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wo die übrigen Transistoren vorgesehen sind, die als isoliert angeordnete Transistoren auf dem Substrat 32 ausgebildet werden: sollen.
Es wird nunmehr auf Fig. 4- bezug genommen, nach dieser Darstellung wird eine epitaxiale Schicht 36 vom n-Leitungstyp (spezifischer Bahnwiderstand ungefähr 1 cm ) sodann über der epitaxialen Schicht 33 vom p-Leitungstyp geschaffen, und anschließend läßt man die Isolationszonen vom ρ -Leitungstyp in diese epitaxiale Schicht 36 vom n-Leitungstyp eindiffundieren. Sodann wird die Diffusion der Basiszonen 15 vom p-Leitungs-"fcyp typ ausgeführt, darauf folgt die Diffusion der Emitterzone 16 vom n+-Leitungstyp, sowie die Diffusion der Kollektoranschlußzonen 17 vom n+-Leitungstyp für die isoliert angeordneten Transistoren.
Während der bei hohen Temperaturen ausgeführten Verfahrensschritte der Herstellung, beispielsweise während der in die Tiefe gehenden Diffusion der Isolationszonen 14- vom p+-Leitungstyp, diffundieren die versenkten Schichten 31 und 34- vom n-Leitungstyp aufeinander zu in senkrechter Richtung, bis zu dem Zeitpunkt, wo diese beiden versenkten Schichten einander überlappen und eine einzige dickere versenkte Schicht vom n+-Leitungstyp miteinander bilden, wie in Fig. 4- dargestellt ist„ Der Kollektoranschluß für den Transistor auf der rechten Seite kann nun auf der Unterseite des Substrats 32 vom n-Leitungstyp ausgeführt werden, beispielsweise über den metallischen Anschlußleiter 37ι und der Hauptanteil des Kollektorwiderstandes wird jetzt nur von dem Strompfad zwischen der unteren
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Oberfläche der Basiszone 15 und der' oberen Kante der versenkten Schicht 34 vom n+-Leitungstyp gebildet. Die versenkten Schichten 31 und 34 vom n+_Leitungstyp und das Substrat 32 vom n-Leitungstyp bilden hierbei einen Strompfad sehr geringen Widerstandes.
Die epitaxiale.Schicht 33 vom p-Leitungstyp bildet das Substrat für alle übrigen, im Halbleiterplättchen ausgebildeten Transistoren, wie es bei dem Transistor auf der linken Seite nach Fig» veranschaulicht ist. Da dieser Transistor einen hohen Kollektorwiderstand aufweist, besitzt er nicht die Strombelastbarkeit des in senkrechter Anordnung ausgeführten, erfindungsgemäßen Transistors auf der rechten Seite nach 3?ige 4<>
Da der Kollektor-Strompfad oder die Kollektorbahn für den erfindungsgemäßen Transistor niedrigen Innenwiderstandes das Substrat 32 vom n-Leitungstyp einschließt, kann nur ein einziger derartiger unabhängiger Transistor für hohe Ströme auf dem Halbleiterkörper hergestellt werden, außer für den Fall, daß zwei oder mehr derartige Transistoren unter der Voraussetzung ausgebildet werden können, daß sie einen gemeinsamen Kollektoranschluß haben dürfeno
Übliche und vorbekannte Verfahrensweisen werden für die photo-r lithographische Maskenerzeugung, die Schaffung der epitaxialen Schichten und die Diffusionsvorgänge bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Schaltungsbausteins eingesetzt» Wenn auch die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf npn-Transistor-Bauelemente.beschrieben wurde, so liegt.es dennoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, den Erfindungsgegenstand bei der Schaffung von pnp-Transistor-Bauelementen anzuwenden.
13 - -Patentansprüche 509829/0531

Claims (1)

  1. N- SPRÜOHB
    Verfahren zur Herstellung eines Transistors mit niedrigern Kollektorwiderstand auf einem monolithischen integrierten Schaltungsbaustein, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schichtzone (31) eines Halbleitermaterials eines ersten Leitungstyps in der Oberfläche eines Substrats (32) vom genannten ersten Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine zweite Schicht (33) eines zweiten Leitungstyps auf der Oberfläche des genannten Substrats (32) und der ersten Schichtzone (31) hergestellt wird, daß eine dritte Schichtzone (34) vom genannten ersten Leitungstyp in der Oberfläche der genannten zweiten Schicht (33) ausgebildet wird und über der genannten ersten Schichtzone (31) angeordnet wird, daß eine vierte Schicht (36) vom genannten ersten Leitungstyp über der Oberfläche der genannten zweiten Schicht (33) und der genannten dritten "Schichtzone (34) ausgebildet wird, wobei sich die genannte erste Schichtzone (31) und die genannte dritte Schichtzone (34·) in senkrechter Richtung bis zum überlappenden Zusammentreffen innerhalb der genannten zweiten Schicht (33) ausdehnen und eine tiefe Schichtzone (31,32O vom genannten ersten Leitungstyp bilden, die sich von der genannten vierten Schicht (36), durch die genannte zweite Schicht (33) hindurch, bis in das genannte Substrat (32) erstreckt, daß eine Basiszone (15) vom genannten zweiten Leitungstyp in der genannten vierten Schicht (36) über der genannten dritten Schichtzone (34) ausgebildet wird, daß eine Emitterzone (16) vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten Basiszone (15) ausgebildet wird, daß ein.Emitterkontakt (22) ausgebildet wird, der die genannte Emitterzone (16) kontaktiert, sowie
    1 ■ . - 14 -
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    ein Basiskontakt (25), der die genannte Basiszone (15) kon- ■ taktiert, und daß ein Kollektorkontakt (37) auf dem genannten Substrat (32) angebracht wird,
    2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine fünfte Schichtzone (35) vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten zweiten Schicht (33) ausgebildet wird und einen gewissen Abstand in seitlicher Richtung zu der genannten dritten Schichtzone (34) aufweist, daß die genannte vierte Schicht (36) über der genannten fünften Schichtzone (35) ausgebildet wird, daß -eine Basiszone (15) vom genannten zweiten Leitungstyp in der genannten vierten Schicht (36) ausgebildet
    (16)
    wird, daß eine Emitterzone vom genannten ersten Leitungstyp in der letztgenannten Basiszone (15) ausgebildet wird, daß eine Kollektoranschlußzone (17) vom ersten Leitungstyp in der genannten vierten Schicht (36) ausgebildet wird und einen gewissen Abstand von der Basiszone (15) aufweist, daß Isolationszonen (14) vom genannten zweiten Leitungstyp durch die genannte vierte Schicht (36) hindurch ausgebildet werden und in die genannte zweite Schichtzone (33) eindringen, und daß Kontakte (23,22,21) für die Basis-, Emitter- und Kollektoranschlußzone (15, bzwo 16,17) ausgebildet werden.
    3o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schichtzone (31) vom n+-Leitungstyp auf der Oberfläche eines Substrats (32) vom n-Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine epitaxiale Schicht (33) vom p-Leitungstyp über der Oberfläche des genannten Substrats (32) und der genannten- ersten
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    Schichtzone (31) vom n+-Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine zweite Schichtzone (JA-) vom n+-Leitungstyp in der Oberfläche der genannten epitaxialen Schicht (33) vom p-Leitungstyp gebildet und über der genannten ersten Schichtzone (31) vom n+-Leitungstyp angeordnet wird, daß eine epitaxiale Schicht (36) vom n-Leitungstyp über der Oberfläche der genannten zweiten Schichtzone (3^) vom n+-Leitungstyp und der genannten epitaxialen Schicht (33) vom p-Leitungstyp ausgebildet wird, wobei sich die genannte erste Schichtzone (31) vom n+-Leitungstyp und die genannte zweite Schichtzone (34) vom n+-Leitungstyp in senkrechter Richtung bis zu ihrem überlappenden Zusammentreffen innerhalb der genannten epitaxialen Schicht (33) vom p-Leitungstyp ausdehnen und eine tiefe Schicht (31,34) vom η -Leitungstyp bilden, die sich von der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp, durch die genannte epitaxiale Schicht (33) vom p-Leitungstyp hindurch, bis in das genannte Substrat (32) vom n-Leitungstyp hinein erstreckt, daß eine Basiszone (15) vom p-Leitungstyp in der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp über den genannten tiefen Schichtzonen (31»34) vom n+-Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine Emitterzone (16) vom n+-Leitungstyp in der genannten
    ein Emitterkontakt (22) zur Kontaktierung der Emitterzone (16), Basiszone (15) ausgebildet wird, sowieYein Basiskontakt (23) zur Kontaktierung der genannten Basiszone (15)> und daß ein Kollektorkontakt (37) auf dem genannten Substrat (32) vom n-Leitungstyp angebracht wird.
    4, Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Schichtzone (35) vom n+-Leitungstyp in der genannten epitaxialen Schicht (33) vom p-Leitungstyp ausgebildet wird und
    . 16
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    einen gewissen Abstand zu der genannten zweiten Schichtzone (34-) vom n+-Leitungstyp aufweist, wobei die genannte epitaxiale-Schicht (56) vom n-Leitungstyp über der genannten dritten ■ Schichtzone (35)vom n+-Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine Basiszone (15) vom p-Leitungstyp in der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp über der genannten dritten Schicht (35) vom n+-Leitungstyp ausgebildet wird, daß eine Emitterzone (16) vom η -Leitungstyp in der letztgenannten Basiszone (15) ausgebildet wird, daß eine Kollektoranschlußzone (17) vom n+-Leitungstyp in der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp ausgebildet wird und einen gewissen Abstand zur letztgenannten Basiszone (15) aufweist, daß Isolationszonen (14-) vom p+-Leitungstyp ausgebildet werden, die durch die genannte epitaxiale Schicht (35) vom n-Leitungstyp hindurchgehen und in die genannte epitaxiale Schicht (33) vom p-Leitungstyp eindringen, und daß Kontakte (23,22,21) für die genannte Basis-, Emitter- und Kollektoranschlußzone (15, bzwo 16,17) ausgebildet werden«
    5ο Monolithischer, integrierter Schaltungsbaustein mit mindestens einem Transistor niedrigen Kollektorwiderstandes, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet, daß er ein Substrat (32) eines ersten Leitungstyps, eine Schicht (33) eines zweiten Leitungstyps auf dem ' · Substrat (32) und eine zweite Schicht (36) vom genannten " , ersten Leitungstyp auf der genannten ersten Schicht (33) umfaßt, daß er eine tiefe Schichtzone (31,34) vom ersten Leitungstyp aufweist, die sich abwärts von dem unteren Teil -der genannten zweiten Schicht (36) und durch die genannte erste Schicht (33)
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    hindurch bis in das genannte Substrat (32) erstreckt, sowie eine Basiszone ("15) vom genannten zweiten Leitungstyp in der genannten zweiten Schicht über der genannten tiefen Schichtzone (31,34) und eine Emitterzone (16) vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten Basiszone (15) aufweist, und daß ein Emitterkontakt (22), der die Emitterzone kontaktiert, ein Basiskontakt (23), der die Basiszone (15) kontaktiert, und ein Kollektorkontakt (37)ι der das Substrat (32) kontaktiert, vorgesehen sindo
    6e Monolithischer, integrierter Schaltungsbaustein nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß er eine dritte Schichtzone
    (35) vom ersten Leitungstyp an dem Übergang zwischen der genannten ersten Schicht (33) und der genannten zweiten Schicht
    (36) umfaßt, daß diese dritte Schichtzone (35) einen gewissen Abstand von der genannten tiefen Schichtzone (3I,3^) aufweist, daß eine Basiszone (15) vom genannten zweiten Leitungstyp in der genannten zweiten Schicht (36) über der genannten dritten Schichtzone (35) angeordnet ist, daß eine Emitterzone (16) vom genannten ersten Leitungstyp in der letztgenannten Basiszone (15) angeordnet ist, daß eine Kollektoranschlußzone (17) vom genannten ersten Leitungstyp in der genannten zweiten Schicht (36) in einem gewissen Abstand von der letztgenannten Basiszone (15) angeordnet ist, daß Isolationszonen (14-) vom zweiten Leitungstyp durch die genannte zweite Schicht (36) hindurch reichen und in die genannte erste Schicht (33) eindringen, und daß Kontakte (23,22,21) für die Basis-, Emitter- und die Kollektoranschlußzone (I5,bzw, 16,17) vorgesehen sind.
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    7„ Monolithischer, integrierter Schaltungsbaustein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Substrat ("32) vom n-Leitungstyp, eine auf dem Substrat angeordnete epitaxiale Schicht (33) vom p-Leitungstyp, eine epitaxiale Schicht (36) vom n-Leitungstyp auf der epitaxialen Schicht (33) vom p-Leitungstyp und eine tiefe Schichtzone (31134·) vom n+-Leitungstyp aufweist, die sich von dem unteren Teil der epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp und durch die epitaxiale Schicht (33) vom p-Leitungstyp hindurch, bis in das Substrat (32) vom n-Leitungstyp, erstreckt, daß eine Basiszone (15) vom p-Leitungs· typ in der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp über der genannten tiefen Schichtzone (31,34·) vom n-Leitungstyp angeordnet ist, daß §ine Emitterzone (16) vom n+-Leitungstyp in der genannten Basiszone (15) angeordnet ist, daß ein Emitterkontakt (22) mit der Emitterzone (16) in Verbindung steht, daß ein Basiskontakt (23) mit der Basiszone (15) in Verbindung steht, und daß ein Kollektorkontakt (37) mit dem Substrat (32) in Verbindung steht„
    8« Monolithischer, integrierter Schaltungsbaμstein nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß er eine flache Schichtzone (35) vom n+-Leitungstyp umfaßt, die am Übergang der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp un der genannten epitaxialen Schicht (33) vom p-Leitungstyp und in einem gewissen seitlichen Abstand zu der genannten tiefen Schichtzone (31)34-) vom n+-Leitungstyp angeordnet ist, daß eine Basiszone (15) vom p-Leitungstyp in der genannten epi-
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    taxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp über der flachen Schichtzone (35) vom n+~Leitungstyp angeordnet ist, daß eine Emitterzone (16) vom n+-Leitungstyp in der letztgenannten Basiszone (15) angeordnet ist, daß sich eine Kollektoranschlußzone (17) vom n+-Leitungstyp in der genannten epitaxialen Schicht (36) vom n-Leitungstyp und in einem gewissen Abstand von der letztgenannten Basiszone (15) befindet, daß sich Isolätionszonen (14) vom p+-Leitungstyp dmrch die genannte epitaxial« ßohieht (36) vom n-Leitungstyp erstrecken und in die genannte epitaxiale Schicht (33) vom p-Leitungstyp eindringen, und daß Kontakte (23,22, 21) für die genannte.JBasis-, Emitterurbd Kollektoranschlußzone (15,bzw. 16,17) vorgesehen sind.
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DE19742445023 1974-01-14 1974-09-20 Verfahren zur herstellung eines transistors mit niedrigem kollektorwiderstand, sowie nach diesem verfahren hergestellter, integrierter schaltungsbaustein Pending DE2445023A1 (de)

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