DE2525529A1 - SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH COMPLEMENTARY TRANSISTOR STRUCTURES AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents

SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH COMPLEMENTARY TRANSISTOR STRUCTURES AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION

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DE2525529A1 DE19752525529 DE2525529A DE2525529A1 DE 2525529 A1 DE2525529 A1 DE 2525529A1 DE 19752525529 DE19752525529 DE 19752525529 DE 2525529 A DE2525529 A DE 2525529A DE 2525529 A1 DE2525529 A1 DE 2525529A1
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Description

PIIN. 7598PIIN. 7598

■- 1 - 16-5-1975 voor/jv/jb■ - 1 - 16-5-1975 voor / jv / jb

vorai £vorai £

"Halbleiteranordnung mit komplementären Transistorstrukturen und Verfalrren zu deren Herstellung"."Semiconductor arrangement with complementary transistor structures and procedures for their preparation ".

Die Erfindung bezieht sich auf eineThe invention relates to a

Halbleiteranordnung mit einem Köx'per mit mindestens einer ersten epitaktischen Halbleiterschicht von einem arsten Leitfähigkeitstyp und einer darauf liegenden zweiten epitaktischen Halbleiterschicht vom zweiten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, die an eine Oberfläche des Körpers grenzt, welche Anordnung mindestens zwei elektrisch gegeneinander isolierte komplementäre bipolare Transistorstrukturen enthält, wobei die Basiszone der ersten Transistorstruktur durch wenigstens einen Teil der ersten epitakti-schenSemiconductor arrangement with a Köx'per with at least a first epitaxial semiconductor layer of a most severe conductivity type and one thereon lying second epitaxial semiconductor layer from second opposite conductivity type, which is adjacent to a surface of the body, which arrangement contains at least two complementary bipolar transistor structures that are electrically isolated from one another, wherein the base region of the first transistor structure through at least a portion of the first epitaxial

509882/0 695509882/0 695

. 7598. 7598

- 2 - 16-5-1975- 2 - 16-5-1975

Schicht und die Basiszone der zweiten Transistorstruktur durch wenigstens einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht gebildet wird.Layer and the base region of the second transistor structure through at least part of the second epitaxial layer is formed.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Halbleiteranordnung. The invention further relates to a method for producing such a semiconductor arrangement.

Unter komplementären Transxstorstrukturen sind, wie üblich, zwei Transxstorstrukturen zu verstehen, deinen entsprechende Zonen entgegengesetzte Leitfähigkeitstypen aufweisen (npn und pnp).As usual, complementary transxstor structures are to be understood as two transxstor structures, opposite to their corresponding zones Have conductivity types (npn and pnp).

Halbleiteranordnungen der beschriebenen Art sind z.B. aus der französischen Patentschrift 1.448.766 bekannt.Semiconductor arrangements of the type described are for example from the French patent specification 1,448,766 known.

Auf vielerlei ¥eise wurde bereits versucht, durch Anwendung zweier oder mehrerer epitaktischer Schichten integrierte Schaltungen mit komplementären Transxstorstrukturen herzustellen. Dabei können diese Transxstorstrukturen entweder selbständig als Transistor verwendet werden oder einen Teil eines komplizierten Halbleiterschaltungselements, wie z.B. eines pnpn-Thyristors, bilden.Attempts have been made in many ways, using two or more epitaxial Layers integrated circuits with complementary To produce transxstor structures. These Transxstor structures can either be independent be used as a transistor or part of a complicated semiconductor circuit element such as e.g. a pnpn thyristor.

.Es hat sich jedoch bisher als sehrHowever, so far it has proven to be very

schwierig erwiesen, in einer derartigen Schaltung komplementäre Transistorstrukturen anzuordnen, derart,proved difficult to arrange complementary transistor structures in such a circuit, such

509882/0695509882/0695

PHN. 7598 - 3 - 16-5-1975PHN. 7598-3-16-5-1975

dass beide Transistorstrukturen einen grossen Verstärkungsfaktor und auch in anderen Hinsichten, namentlich in bezug auf den Frequenzbereich, vergleichbare und günstige elektrische Eigenschaften aufweisen. So hat es sich in vielen Fällen als unmöglich erwiesen, beide komplementäre Transistorstrukturen mit einer epitaktischen Basis (wodurch sie insbesondere für Betrieb bei verhältnismässig niedriger Freqvienz geeignet sind) auszuführen. In anderen Fällen, wie in der vorgenannten französischen Patentschrift beschrieben, in denen wohl zwei komplementäre Transistorstrukturen mit epitaktischer Basis erhalten werden, müssen notwendigerweise Mesastrukturen verwendet werden. Dies ist nachteilig, weil im allgemeinen, insbesondere mit Rücksicht auf die Metallisierung, vorzugsweise integrierte Schaltungen mit einer ebenen oder praktisch ebenen Oberfläche verwendet werden.that both transistor structures have a large gain factor and also in other respects, namely with regard to the frequency range, have comparable and favorable electrical properties. So In many cases it has proven impossible to use both complementary transistor structures with one epitaxial base (which makes it particularly suitable for operation at a relatively low frequency are to be carried out. In other cases, as described in the aforementioned French patent, in which two complementary transistor structures with an epitaxial base are obtained, Mesa structures must necessarily be used. This is disadvantageous because it is generally preferred, particularly with regard to the metallization integrated circuits with a flat or practically flat surface can be used.

Die Erfindung bezweckt u.a., eine Halbleiteranordnung mit einer neuen Struktur zu schaffen, wodurch die bbenbeschriebenen bei bekannten Anordnungen auftretenden Nachteile vermieden oder wenigstens in erheblichem Masse verringert werden. Die Erfindung bezweckt ausserdem, eine Halbleiteranordnung zu schaffen, die auf einfache ¥eise die VerwirklichungThe invention aims, inter alia, to provide a semiconductor device with a new structure, eliminating the above-described in known arrangements occurring disadvantages can be avoided or at least reduced to a considerable extent. The invention The aim is also to create a semiconductor device that can be implemented in a simple manner

509882/0695509882/0695

PHN.. 7598 - h - 16-5-1975PHN .. 7598 - h - 16-5-1975

einer integrierten Schaltung mit mindestens zwei komplementären Niederfrequenztransistoren ermöglicht und sich besonders gut zur Anwendung in integrierten Schaltungen mit dielektrischer Isolierung eignet.an integrated circuit with at least two complementary Low frequency transistors enables and is particularly well suited for use in integrated circuits with dielectric isolation.

Die Erfindung gründet sich u.a. auf dieThe invention is based inter alia on the

Erkenntnis, dass durch zweckmässige Anwendung der genannten epitaktischen Schichten für die Bildung sowohl der Basis- als auch der Emitterzone desselben Transistors eine Transistorstruktur erhalten werden kann, die sich nicht nur besonders gut zum Zusammenbau mit einer komplementären Transistorstruktur mit epitaktischer Basis eignet, sondern auch elektrische Eigenschaften aufweist, die mindestens ebenso günstig wie die bekannter Transistorstrukturen sind.Realization that through appropriate use of the named epitaxial layers for the formation of both the base as well as the emitter zone of the same transistor can have a transistor structure, which is not only particularly good for assembling with a complementary transistor structure with epitaxial Basis is suitable, but also has electrical properties that are at least as favorable as are known transistor structures.

Eine Halbleiteranordnung der eingangsA semiconductor device of the initially

beschriebenen Art ist dazu nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass beide Transistorstrukturen in Inseln angeordnet sind, die an diegleiche ebene Oberfläche des Körpers grenzen und durch eine Sperrschicht von dem übrigen Teil des Körpers getrennt sind; dass die Kollektorzone der zweiten Transistorstruktur dureh wenigstens einen Teil der ersten epitaktischen Schicht gebildet wird, und dass die erste Transistorstrukttxr ein an die Oberfläche gren-described type is characterized according to the invention in that both transistor structures in Islands are arranged that adjoin the same flat surface of the body and through a barrier layer separated from the rest of the body; that the collector zone of the second transistor structure is formed by at least part of the first epitaxial layer, and that the first transistor structure on the surface

509882/0695509882/0695

PHN. 7598 - 5- 16-5-1975PHN. 7598-5 16-5-1975

zendes Halbleitergebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp enthält, das ein an die Oberfläche grenzendes, durch Teile der ersten und der zweiten epitaktischen Schicht gebildetes Gebiet innerhalb des Körpers praktisch völlig umgibt und die Kollektorzone bildet, wobei mindestens eine sich von der Oberfläche bis zu der ersten epitaktischen Schicht erstreckende, von dem genannten Halbleitergebiet vom zweiten Leitfähigkeits-^ typ getrennte Verbindungszolle vom ersten Leitfähigkeitstyp vorhanden ist, die höher als die erste epitaktische Schicht dotiert ist und einen Teil der zqeiten epitaktischen Schicht, der die Emitterzone bildet, völlig umschliesst.contains zendes semiconductor region of the second conductivity type, which adjoins the surface, through Parts of the first and the second epitaxial layer formed area within the body practically completely surrounds and forms the collector zone, at least one extending from the surface to the first epitaxial layer extending from said semiconductor region from the second conductivity ^ type separate connection inches of the first conductivity type is present, which is higher than the first epitaxial layer is doped and part of the second epitaxial layer, which is the emitter zone forms, completely encloses.

Die Halbleiteranordnung nach der Erfindung weist zwei komplementäre Transistorstrukturen, beide mit epitaktischer Basis ausgeführt und somit für Niederfrequenzbetrieb geeignet, auf.The semiconductor arrangement according to the invention has two complementary transistor structures, both designed with an epitaxial base and thus suitable for low-frequency operation.

Die genannte erste Transistorstruktur,· deren Emitterzone durch einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht gebildet wird, weist u.a. den Vorteil auf, dass die Injektion von Minoritätsladungsträgern aus der Emitterzone nahezu völlig in einer Richtung quer zti der Oberfläche und praktisch gar nicht in lateraler Richtung erfolgt. Dies istThe said first transistor structure, · whose emitter zone passes through part of the second epitaxial Layer is formed has, inter alia, the advantage that the injection of minority charge carriers from the emitter zone is almost completely in one direction across the surface and practical does not take place in the lateral direction at all. This is

509882/0695509882/0695

PIiN. 7598 - 6 - 2O-5-W5PIiN. 7598 - 6 - 2O-5-W5

darauf zurückzuführen, dass die Verbindungszone vom ersten Leitfkhigkeitstyp, die die Emitterzone umgibt, "wenigstens in der Nähe der Oberfläche höher und im allgemeinen beträchtlich höher als der "zwischen der Emitterzone und der Kollektorzone liegende aktive Teil der Basiszone dotiert ist. Ein weiterer Vorteil der genannten ersten Transistorstruktur nach der Erfindung besteht darin, dass die Basiszone, ausgenommen an der Stellender Verbindungszone, an keiner einzigen Stelle an die Oberfläche tritt. Dadurch ist der Einfluss der Oberflächenrekombination gering. Durch die genannten Umstände können die elektrischen Eigenschaften der ersten Transistorstruktur mindestens ebenso günstig wie die üblicher, gegebenenfalls eine epitaktische Basiszone enthaltender Transistorstrukturen sein.due to the fact that the connection zone of the first conductivity type, which surrounds the emitter zone, "at least near the surface higher and generally considerably higher than that" between the Emitter zone and the collector zone lying active part of the base zone is doped. Another advantage of said first transistor structure according to the invention consists in that the base zone, excepted at the point of the connecting zone, not at any one Place to the surface. As a result, the influence of surface recombination is minimal. Through the mentioned circumstances can affect the electrical properties the first transistor structure at least as cheap as the more common, possibly an epitaxial base zone containing transistor structures.

Durch Anwendung der Erfindung wird aus-By applying the invention,

LJLJ

serdem eine albleiteranordiiuiig mit komplementären Transistorstrukturen mit einer ebenen oder praktisch ebenen Oberfläche erhalten, weil sowohl die erste als auch die zweite epitaktische Schicht einen Teil beider Transistorstrukturen bilden, so dass Mesastrukturen vermieden werden können.Furthermore, an albleiteranordiiuiig with complementary Get transistor structures with a flat or practically flat surface, because both the first as also the second epitaxial layer is part of both Form transistor structures so that mesa structures can be avoided.

Obschon, wie aus einem nachstehend noch zu beschreibenden Beispiel hervorgellen wird, die ge-Although, as will become apparent from an example to be described below, the

509882/0695509882/0695

PHN. 7598 - 7 - 20-3-1975PHN. 7598-7-20-3-1975

nannte Verbindungszone vom ersten Leitfähigkeitstyp auch auf andere Weise, z.B'. durch eine Isolierschicht, von dem Gebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp getrennt sein kann, ist die Verbindungszone vorzugsweise von diesem Gebiet durch einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht getrennt.called connection zone of the first conductivity type also in other ways, e.g. '. through an insulating layer, may be separated from the region of the second conductivity type, the connection zone is preferably from this area separated by part of the second epitaxial layer.

Die genannte Sperrschicht kann z.B.Said barrier layer can e.g.

durch einen pn-übergang gebildet werden, derim Betriebszustand in der »Sperrrichtung vorgespannt ist. Nach einex" wichtigen bevorzugten Ausführungsform wird jedoch die Sperrschicht durch eine Isolierschicht aus dielektrischem Material gebildet. Die komplementären Transistorstrukturen sind dadurch unter allen Umständen elektrisch isoliert, wobei es nicht notwendig ist, zum Erhalten dieser Isolierung im Betriebszustand anzulegende Spannungen zu verwenden. be formed by a pn junction, which in the operating state is biased in the »reverse direction. According to an important preferred embodiment however, the barrier layer is formed by an insulating layer of dielectric material. the complementary transistor structures are thereby electrically isolated under all circumstances, whereby it it is not necessary to use voltages to be applied to maintain this insulation during operation.

Zur Herabsetzung des Kollektorwiderstandes der ersten Transistorstruktur unter Beibehaltung einer verhältnismässig hohen Basis-Kollektor-Dur chschlagspannung, ist das genannte Gebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp vorzugsweise wenigstens in seinem an die zweite epitaktische Schicht grenzenden Teil höher als der angrenzende Teil derTo reduce the collector resistance of the first transistor structure while maintaining it a relatively high base-collector breakdown voltage, the area mentioned is from second conductivity type preferably at least in its part adjoining the second epitaxial layer higher than the adjoining part of the

509882/0695509882/0695

:, PHN. 7598 : , PHN. 7598

■- 8 - 20-5-1975■ - 8-20-5-1975

zweiten epitaktischen Schicht dotiert. Mit Vorteil wird ausserdem zur Verbesserung der Emitterwirkung die genannte Emitterzone wenigstens teilweise und vorzugsweisen völlig höher als der umgebende Teil der zweiten epitaktischen Schicht dotiert.second epitaxial layer doped. It is also advantageous to improve the emitter effect said emitter zone at least partially and preferably completely higher than the surrounding part doped the second epitaxial layer.

In allen obengenannten Fällen istIn all of the above cases

die Halbleiteranordnung vorzugsweise ausserdem derart ausgebildet, dass die zweite, zu der ersten komplementäre Transistorstruktur ein an die Oberfläche grenzendes Gebiet vom ersten Leitfähigkeitstyp enthält, das ein an die Oberfläche grenzendes, durch Teile der ersten und dor zweiten epitaktischen Schicht gebildetes Gebiet innerhalb des Körpers praktisch.völlig umgibt. Dadurch kann die Kollektorzone der zweiten komplementären Transistorstruktur auf einfache Weise an der Oberfläche kontaktiert werden und der Kollektorreihenwiderstand wird herabgesetzt. the semiconductor arrangement is preferably also designed in such a way that the second, complementary to the first Transistor structure a region of the first conductivity type adjoining the surface contains, which is adjacent to the surface, by parts of the first and the second epitaxial Layer formed area within the body practically.completely surrounds. This allows the collector zone the second complementary transistor structure contacted in a simple manner on the surface and the collector series resistance is reduced.

Eine Halbleiteranordnung nach der Erfindung, bei der der Körper völlig aus einkristallinem Halbleitermaterial besteht, ist weiter vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gebiet vom ersten LeitfälrLgkeitstyp und das genannte Gebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp beideA semiconductor device according to the invention, in which the body consists entirely of single-crystal semiconductor material is further preferably characterized in that said area of the first conductivity type and the called area of the second conductivity type both

5 0 9 8 8 2 /Ό 6 9 55 0 9 8 8 2 / Ό 6 9 5

■ - ' PHN1 7598■ - 'PHN 1 7598

- 9 - 20-5-1975- 9-20-5-1975

eine vergrabene Schicht enthalten, die über eine Zone vom gleichen Leitfähigkeitstyp mit der Oberfläche verbunden ist und mit dem unigebenden Teil des HaIbleiterlcörpers einen an der· Oberfläche endenden pn-Übergang bildet. Dadurch sind die komplementären Transistorstrukturen je für sich gegen den übrigen Teil des Körpers isoliert.contain a buried layer that covers a zone of the same conductivity type with the surface is connected and with the unigigenden part of the semiconductor body forms a pn junction ending at the surface. This makes the complementary Transistor structures each isolated from the rest of the body.

Mit Vorteil wird dabei häufig eineA

Struktur mit drei epitaktischeii Schichten verwendet, wobei die erste epitaktische Schicht auf einer dritten epitaktischem Schicht liegt, die auf einem Substrat abgelagert ist und mit diesem einen pn-Übergang bildet. Obschon eine derartige bevorzugte Ausführungsform auch bei dielektrisch isolierten komplementären Transistorstrukturen Anwendung finden kann, ist sie oft besonders vorteilhaft bei der Verwirklichung durch pn-Übergänge isolierter 'fransist ο r s t rukturen, wobei das Vorhandensein der dritten epitaktischen Schicht die Toleranzen bei der Bildung insbesondere der notwendigen vergrabenen Schichten vergrössert.Structure with three epitaxial layers used, wherein the first epitaxial layer lies on a third epitaxial layer which is on a Substrate is deposited and with this a pn junction forms. Although such a preferred embodiment also applies to dielectrically isolated ones complementary transistor structures are used can, it is often particularly advantageous in the implementation of 'fransist' isolated by pn junctions ο r structures, the presence of the third epitaxial layer contributing to the tolerances the formation of the necessary buried layers in particular.

Die Erfindung bezieht sich weiterhinThe invention also relates

auf ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach der, Erfindungto a particularly advantageous method of production a semiconductor device according to the invention

509882/0 695509882/0 695

S 7598 - 10 - 20-5-1975S 7598-10-20-5-1975

mit dielektrisch isolierten Transistorstrukturen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste epitaktische Schicht von einem eisten Leitfähigkeitstyp und eine darauf liegende zweite epitaktische Schicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp auf einem Trägerkörper abgelagert werden, wobei aus den epitaktischen Schichten mindestens zwei Inseln gebildet werden, die mit einer isolierenden dielektrischen Schicht überzogen werden; dass in einer Insel eine Transistorstruktur und in der anderen Insel eine zu dieser komplementäre Transistorstruktur gebildet wird, und dass vor der Erzeugung der dielektrischen Schicht durch Einführung von Dotierungs— Stoffen eine Insel mit einer Oberflächenschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp und die andere Insel mit einer Oberflächenschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp versehen wird.with dielectrically isolated transistor structures. This method is characterized in that a first epitaxial layer from an ice Conductivity type and a second epitaxial layer lying thereon of the second conductivity type are deposited on a carrier body, with at least two of the epitaxial layers Islands are formed over which an insulating dielectric layer is applied; that in one Island a transistor structure and a transistor structure complementary to this in the other island is formed, and that before the production of the dielectric layer by the introduction of doping- Substances one island with a surface layer of the first conductivity type and the other island with a surface layer of the second conductivity type is provided.

Einige.Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Some embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 schematisch im Querschnitt eine Halbleiteranordnung nach der Erfindung,Fig. 1 schematically in cross section a semiconductor arrangement according to the invention,

Figuren 2-5 schematisch im Querschnitt auf e inander folgend e Stufen der Ilex-s teilung der Aiiord-Figures 2-5 schematically in cross section on successive stages of the Ilex-s division of the Aiiord-

509882/0695509882/0695

PIIN. 7598 - 11 - . 20-5-1975PIIN. 7598 - 11 -. 20-5-1975

nung nach. Fig. 1 unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens,after. Fig. 1 using the inventive Procedure,

Fig. 6 schematisch im Querschnitt eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 1,6 shows, schematically in cross section, a modification of the arrangement according to FIG. 1,

Fig. 7 schema tisch, im Querschnitt eine weitere Abwandlung der Anordnung nach Fig." 1 ,Fig. 7 is a schematic, in cross section a further modification of the arrangement according to FIG. "1,

Fig. 8 schematisch im Quei-schnitt undFig. 8 schematically in Quei-section and

teilweise schaubildlich eine andere Ausführungsform einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung,partly diagrammatically another embodiment a semiconductor arrangement according to the invention,

Figuren 9-1'+ schematisch im Querschnitt die Anordnung nach Fig. 8 in aufeinanderfolgenden Stufen ihrer Herstellung,Figures 9-1 '+ schematically in cross section the arrangement of FIG. 8 in successive Stages of their manufacture,

Figuren 15» 16 und 17 schematisch imFigures 15 »16 and 17 schematically in

Querschnitt und zum Teil schaubildlich weitere Ausfiihrungsformen einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung, undCross-section and partly diagrammatically further embodiments a semiconductor device according to the invention, and

Fig. 18 schematis.ch im Querschnitt noch eine weitere Ausführungsform einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung.18 shows a further embodiment of a semiconductor arrangement in cross section according to the invention.

Die Figuren sind schematisch und nichtThe figures are schematic and not

massstäblieh gezeichnet, wobei der Deutlichkeit halber insbesondere die Abmessungen in der Dickenrichtung übertrieben gross dargestellt sind. Bei den im Querschnitt gezeigten Halhieitergebieten sind Gebiete vomDrawn to scale, with the sake of clarity in particular, the dimensions in the thickness direction are shown exaggerated. With the in cross section Halhieiter areas shown are areas from

509882/0695509882/0695

·: : PHNi 7598·:: PHNi 7598

- ί2 - ' 20-5-1975- ί2 - '20-5-1975

gleichen Leitfähigkeitstyp in derselben Richtung schraffiert. Weiter sind die Begrenzungen der verschiedenen Zonen, insbesondere der durch Dotierung, z.B. durch Diffusion gebildeten Zonen, nicht massstäblich, sondern rein schematisch dargestellt. Dabei ist in den Figuren namentlich die durch seitliche Diffusion parallel zu der Oberfläche auftretende Ausdehnung der verschiedenen Zonen der Deutlichkeit halbler völlig vernachlässigt.same conductivity type in the same direction hatched. Furthermore, the boundaries of the various zones, in particular those caused by doping, E.g. zones formed by diffusion, shown not to scale, but purely schematically. In the figures, there is in particular the one occurring parallel to the surface due to lateral diffusion Expansion of the various zones completely neglected for the sake of clarity.

Ausser den Grenzen zwischen epitaktischen Schichten untereinander und zwischen einer epitaktischen Schicht und dem Substrat, die stets mit vollen Linien dargestellt sind, sind Grenzen zwischen Gebieten vom gleichen Leitfähigkeitstyp, aber mit verschiedener Dotierung, im allgemeinen mit einer gestrichelten Linie und pn-Ubergänge mit einer vollen Linie dargestellt.Except for the boundaries between epitaxial layers and between an epitaxial layer Layer and the substrate, which are always shown with full lines, are boundaries between areas of the same conductivity type, but with different doping, generally with a dashed line and pn junctions with represented by a full line.

Fig. 1 zeigt schematisch im Querschnitt eine Halbleiteranordnung ach der Erfindung. Die Anordnung enthält einen Körper aus einem Trägerkörper 1 aus polykristallinem Silicium, einer ersten epitaktischen Siliciumschicht 2, die in diesem Beispiel p-leitend ist, und einer darauf liegenden zweiten η-leitenden epitaktischen Siliciumschicht 3· ObschonFig. 1 shows schematically in cross section a semiconductor device according to the invention. the Arrangement contains a body made of a carrier body 1 made of polycrystalline silicon, a first epitaxial Silicon layer 2, which in this example is p-type, and a second layer lying thereon η-conductive epitaxial silicon layer 3 · Though

509882/0 695509882/0 695

, 7589 - 13 - 20-5-1975, 7589-13-20-5-1975

in diesem Beispiel die obengenannten Leitfähigkeitstypen für die Schichten 2 und 3 gewählt sind, dürfen diese Leitfähigkeitstypen auch umgekehrt gewählt werden, vorausgesetzt, dass sie einander entgegengesetzt sind. Die zweite η-leitende epitaktische Schicht 3 grenzt an eine Oberfläche h des Körpers.In this example, if the above-mentioned conductivity types are selected for layers 2 and 3, these conductivity types may also be chosen the other way round, provided that they are opposite to one another. The second η-conductive epitaxial layer 3 adjoins a surface h of the body.

ie Anordnung enthält zwei gegeneinander elektrisch isolierte'komplementäre bipolare Transistorstrukturen, und zwar eine erste npn-Transistorstruktur T1, deren Basiszone durch die erste epitaktische Schicht 2 gebildet wird, und eine zweite zu der Transistorstruktur T1 komplementäre (pnp)-Transistorstruktur Ύ. , deren Basiszone durch die zweite epitaktische Schicht 3 gebildet wird. Nach der Erfindung sind die beiden komplementären Transistorstrukturen T1 und T0 in Inseln angeordnet, die an diegleiche ebene Oberfläche (h) des Körpers grenzen und durch eine Sperrschicht, in diesem Beispiel eine elektrisch isolierende Siliciumoxidschicht 5» von dem übx^igen Teil des Körpers getrennt sind, wobei die Kollektorzone dor zweiten Transistorstruktur T„ dux'ch die erste epitaktische .Schicht 2 gebildet wird. e en-s. ■The arrangement contains two mutually electrically insulated complementary bipolar transistor structures, namely a first npn transistor structure T 1 , the base zone of which is formed by the first epitaxial layer 2, and a second (pnp) transistor structure Ύ which is complementary to the transistor structure T 1. whose base zone is formed by the second epitaxial layer 3. According to the invention, the two complementary transistor structures T 1 and T 0 are arranged in islands which border the same flat surface (h) of the body and are separated from the rest of the body by a barrier layer, in this example an electrically insulating silicon oxide layer are separated, the collector zone dor the second transistor structure T "dux'ch the first epitaxial .Layer 2 is formed. e en-s. ■

50 9 8 82/069550 9 8 82/0695

. 7598 - 14 - 20-5-1975. 7598-14-20-5-1975

stjttk^- dmrehr 'St.e epitaktlsche Schicht 2~ gebildet wirrt. T£»i erg4eisehte—t——wird. Weiter enthält nach der Erfindung die erste Transistorstruktur T1 ein an die Oberfläche h grenzendes schicht· förmiges hochdotiertes ii-leitendes Gebiet 6, das ein an die Oberfläche h grenzendes durch Teile der epitaktischen Schichten 2 und 3 gebildetes Gebiet innerhalb des Körpers praktisch völlig umgibt und die Kollektorzone der ersten Transistorstruktur bildet. Dabei ist eine sich von der Oberfläche h bis zu der ersten epitaktischen Schicht 2 erstreckende, durch einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht 3 von dem Gebiet 6 getrennte p-leitende VerbindungsZone 7 vorhanden, die höher als die erste epitaktische Schicht 2 dotiert ist und einen Teil 8 der zweiten epitaktischen Schicht 3, der die Emitterzone bildet, völlig umgibt.stjttk ^ - dmrehr 'St.e epitaxial layer 2 ~ is formed. T £ »i result — t —— will. Further to the invention the first transistor structure T containing 1 a to the surface h bordering layer ·-shaped highly doped ii-type region 6, which is a to the surface bordering h by portions of the epitaxial layers 2 and virtually completely surrounds 3 formed region within the body and forms the collector zone of the first transistor structure. In this case, there is a p-conductive connection zone 7 which extends from the surface h to the first epitaxial layer 2 and is separated from the region 6 by a part of the second epitaxial layer 3, which is more heavily doped than the first epitaxial layer 2 and a part 8 of the second epitaxial layer 3, which forms the emitter zone, completely surrounds.

Die Kollektorzone der zweiten komplementären Transistorstruktur T„ wird mittels einer hochdotierten p-leitenden Schicht 9 kontaktiert, die innerhalb der Insel, in der T_ angeordnet ist, die epitaktischen Schichten 2 und' 3 praktisch völlig umgibt und sich bis zu der Oberfläche h erstreckt,The collector zone of the second complementary transistor structure T "is contacted by means of a highly doped p-conductive layer 9 which, within the island in which T_ is arranged, practically completely surrounds the epitaxial layers 2 and 3 and extends up to the surface h ,

509882/0 695509882/0 695

PIHi. 7598 - 15 - 20-5-1975PIHi. 7598 - 15-20-5-1975

an der sie mittels einer Metallschicht 10 kontaktiert werden kann. Der Emitter der Transistorstruktur T„ ist eine z.B. durch Diffusion oder durch Ionenimplantation in der Schicht 3 erzeugte p-leitende Zone 11, die durch eine Metallschicht 12 leontaktiert wird. Die Basiszone der Transistorstruktur T„ wird nötigenfalls über eine Kontaktdiffusion mittels einer Metallschicht 13 kontaktiert, während die Kollektorzone und die Emitterzone 8 der Transistorstruktur T mittels Metallschichten ΛΗ und 15 und die Basiszone 2 dieser Struktur über die Verbindungszone 7 mittels einer Metallschicht 16 kontaktiert werden.at which it can be contacted by means of a metal layer 10. The emitter of the transistor structure T 1 is a p-conducting zone 11 produced in layer 3, for example by diffusion or by ion implantation, which is electrically contacted by a metal layer 12. If necessary, contact is made with the base zone of the transistor structure T "via contact diffusion by means of a metal layer 13, while the collector zone and the emitter zone 8 of the transistor structure T by means of metal layers ΛΗ and 15 and the base zone 2 of this structure via the connection zone 7 by means of a metal layer 16.

Die beschriebene HalbleiteranordnungThe semiconductor device described

weist eine praktisch ebene Oberfläche auf und enthält zwei komplementäre Transistoren T1 und T„ , die beide eine epitaktische Basis besitzen und als solche für Betrieb bei verhältnismässig niedriger Frequenz geeignet sind. In dem beschriebenen Beispiel sind beide Transistorstrukturen als einfache Transistoren ausgebildet. Es-leuchtet jedoch einj dass ein oder beide Transistoren auch z.B. als Thyristor ausgebildet werden können, z.B. dadurch, dass in der nleä tendon Zone 8 noch eine zusätzliche p-leitende Zone gebildet wird, die völlig von der Zone 8 um-has a practically flat surface and contains two complementary transistors T 1 and T ″, both of which have an epitaxial base and as such are suitable for operation at a relatively low frequency. In the example described, both transistor structures are designed as simple transistors. It is clear, however, that one or both transistors can also be designed, for example, as thyristors, for example by forming an additional p-conductive zone in the nleä tendon zone 8, which is completely surrounded by zone 8.

50 9 8 82/069550 9 8 82/0695

PIlN. 7598 - 16 - 20-5-1975PIlN. 7598-16 - 20-5-1975

geben wird, und dass Kontakte auf dieser p-leitenden Zone und auf der Zone 6 sowie eine Steuerelektrode auf einer der Zonen 7 oder 8 erzeugt werden. Audi der so erhaltene Thyristor' enthält dann eine Transistorstruktur T1, die zu der Transistorstruktur T„ komplementär ist.and that contacts on this p-conductive zone and on zone 6 as well as a control electrode on one of zones 7 or 8 are produced. The thyristor obtained in this way then contains a transistor structure T 1 which is complementary to the transistor structure T ".

Die beschriebene Anordnung kann nach der Erfindung vorteilhafterweise wie folgt hergestellt werden. Es wird (siehe Fig. 2) von einem hochdotierten einkristallinen η-leitenden Siliciumsubstrat 17 mit einem spezifischßii Widerstand von z.B. 0,001 .cm und einer Dicke von z.B. 250 /um ausgegangen. Auf diesem Substrat werden unter Verwendung in der Halbleitertechnik allgemein üblicher Verfahren aus der Gasphase," z.B. durch thermische Zersetzung von SiII. , nacheinander eine erste p-leiteiide Siliciumschicht 2 mit einer Dicke von etwa 15 /um und einem spezifischen Widerstand von z.B. k .cm und eine zweite η-leitende Siliciumschicht 3 mit einei" Dicke von etwa TO /um und einem spezifischen Widerstand von z.B. 1,5 .cm epitaktisch angewachsen. Dann wird auf der Schicht 3 (erwünschtenfalls nach der Bildung einer dünnen Oxidschicht mit einer Dicke von etwa 0,1 /um, die hier, nicht dargestellt ist) eine Silicium-The arrangement described can advantageously be produced according to the invention as follows. It is assumed (see FIG. 2) from a highly doped single-crystal η-conductive silicon substrate 17 with a specific resistance of, for example, 0.001 cm and a thickness of, for example, 250 μm. A first p-conductive silicon layer 2 with a thickness of about 15 μm and a specific resistance of, for example, k cm and a second η-conductive silicon layer 3 having a thickness of about TO / µm and a specific resistance of, for example, 1.5 .cm is epitaxially grown. Then on the layer 3 (if desired after the formation of a thin oxide layer with a thickness of about 0.1 / .mu.m, which is not shown here) a silicon

50 9 8 82/069550 9 8 82/0695

PHN. 7598 - 17 - 200-1975PHN. 7598-17-200-1975

nitridschicht 18 mit einer Dicke von eti*ra 0,15 /um auf übliche Weise niedergeschlagen, wonach auf der Nitridschicht 18 aus der Gasphase eine etwa 150 /um dicke Schicht 19 aus polykristallinen] Silicium niedergeschlagen wird. Damit ist die Struktur nach Fig. 2 erhalten. Die Schichten 18 und 19 bilden zusaminen eine Hilf s trägerschicht.nitride layer 18 * r a 0.15 / um in the usual way deposited with a thickness of eti, after which a is about 150 / deposited by thick layer 19 of polycrystalline] silicon on the nitride layer 18 from the gas phase. The structure according to FIG. 2 is thus obtained. The layers 18 and 19 together form an auxiliary carrier layer.

Das hochdotierte Substrat 17 wird danach z.B. durch Anwendung einer selektiven chemischen oder elektrochemischen Ätzbehandlung mit einer spezifisch hohen Atzgeschwindigkeit für hochdotiertes n-leitendes Silicium entfernt, wonach aus den epltaktischeii Schichten 2 und 3 durch Maskierung und Ätzen iiiselförmige Gebiete I und II (siehe Fig. 3) gebildet werden. Die Siliciunmitridschicht 18 schützt während dieses Ätzvorgangs die polykristalline Siliciuinsehieht 19.The highly doped substrate 17 is then, for example, by applying a selective chemical or electrochemical etching treatment with a specifically high etching speed for highly doped n-conductive Silicon removed, after which from the epltaktischeii Layers 2 and 3 conical by masking and etching Areas I and II (see Fig. 3) are formed. The Siliciunmitridschicht 18 protects during this etching process sees the polycrystalline silicon 19th

Die Insel II wird dann z.B. durchThe island II is then e.g.

pyrolytisch^ Ablagerung einer Sxliciumoxidschicht (Silox) und das Wegätzen eines Teiles dieser Schicht mit einer Maskierung 20 versehen, so dass die Insel I unüberzogen ist. Die Insel I wird dann mit einer hochdotierten η-leitenden Oberflächenschicht 6 z.B. durch Eindiffundieren von Arsen versehen. Damit istpyrolytic ^ deposition of a silicon oxide layer (Silox) and the etching away of part of this layer provided with a mask 20 so that the island I is uncoated. The island I is then covered with a highly doped η-conductive surface layer 6 e.g. provided by the diffusion of arsenic. So is

509882/0695509882/0695

PHN. 7598 - 18 - 21-5-1975PHN. 7598-18-21-5-1975

der in Fig. 3 gezeigte Zustand erhalten.the state shown in Fig. 3 is obtained.

Danach wird die Insel I auf gleiche Weise maskiert und .wird durch eine Bordiffusion die Insel II mit einer p-leitenden Oberflächenschicht 9 versehen, wonach auf dem Ganzen eine Schicht 5 aus pyrolytischeni Siliciumoxid mit einer Dicke von 1 bis 2 /um niedergeschlagen wird. Diese Oxidschicht 5 kann ervünschtenfalls auch'durch thermische Oxidation erhalten werden und fehlt dann naturgemäss zwischen den Inseln I und II.The island I is then masked in the same way and becomes the island through a boron diffusion II provided with a p-conductive surface layer 9, after which on the whole a layer 5 of pyrolytic silicon oxide with a thickness of 1 to 2 / to be knocked down. This oxide layer 5 can, if desired, also 'by thermal oxidation and are then naturally absent between islands I and II.

Auf der Oxidschicht 5 wird nun wieder aus der Gasphase eine Schicht aus polykristallinem Silicium mit einer Dicke von etwa 250 /Um niedergeschlagen, welche Schicht die endgültige Trägerschiclit 1 bildet (siehe Fig. h).A layer of polycrystalline silicon with a thickness of approximately 250 μm is then deposited again from the gas phase on the oxide layer 5, which layer forms the final carrier layer 1 (see FIG. H) .

Die polykristallin^ Siliciumschicht 19 wird nun z.B. durch Ätzen mit einer HP-IINO„-Lösung entfernt, wonach die -Siliclumnitridschicht 18 durch Ätzen mit Phosphorsäure bei etwa 18O°C entfernt wJ.itI. Anschliessend wird auf der so freigelegten Oberfläche k wieder eine Siliciumoxidschicht niedergeschlagen, in. die zunächst auf pho toll thographi schein Wege Fenster zum Kindiffundieren der Verbindungsmann 7, z.B. mittels einer Bordiffusion, geätzt werden.The polycrystalline silicon layer 19 is now removed, for example, by etching with an HP-IINO "solution, after which the silicon nitride layer 18 is removed by etching with phosphoric acid at about 180 ° C. as described. A silicon oxide layer is then deposited again on the surface k exposed in this way, in which initially the connecting man 7 is etched in a photographic way, for example by means of a boron diffusion, in order to diffuse it.

50a882/069550a882 / 0695

PHN. 7598 - 19 - 21-5-1975PHN. 7598-19-21-5-1975

Dann wird ein Diffusionsfenstez" in die Oxidschicht zum Eindiffundieren der weniger tiefen p-leitenden Emitterzone 11 der komplomontäroii zweiten Transistorstruktur und zum Eindiffundieren einer p-leitenden Zone 21 geätzt (siehe Fig. 5)· Die Zonen 11 und 21 können gleichzeitig eindiffundiert werden, wobei die Zone 21 dazu dient, das Kontaktieren der Kollektorkontaktschicht 9 zu erleichtern, ohne dass die Gefahr besieht, dass der jm~Üborgang zwischen deν Schicht 9 und der Schicht 3 an der· Oberfläche kurzgeschlossen wird (siehe auch Fig.- 1).A diffusion window is then etched into the oxide layer to diffuse in the less deep p-conductive emitter zone 11 of the complementary second transistor structure and to diffuse in a p-conductive zone 21 (see FIG. 5). Zones 11 and 21 can be diffused in at the same time, with the zone 21 serves to facilitate contacting the collector contact layer 9 without inspects the risk that the ~ jm Üborgang between deν layer 9 and the layer is short-circuited at the surface · 3 (see also Fig.- 1).

Durch eine selektive Diffusion einesThrough a selective diffusion of a

Donators, z.B. Phosphor, in die Zone 8 kann die Dotierung der Emitterzone zur Verbesserung der EmitterwirkuJig drl] öht werden.Donor, such as phosphorus, into the zone 8, the doping of the emitter region to improve the EmitterwirkuJig d rl] ÖHT may be.

Nach dem Ätzen von Kontaktfenstern inAfter etching contact windows in

eine weitere niedergeschlagene'Schicht 22 aus Siliciumoxid oder aus einem anderen Isoliermaterial und nach Me .allisierung, z.B. durch Aufdampfen von Aluminium, ist die Struktur nach Fig. 1 erhalten.another deposited layer 22 of silicon oxide or from another insulating material and after metalization, e.g. by vapor deposition of aluminum, the structure according to FIG. 1 is obtained.

Es ist einleuchtend, dass die Anordnung ausscr den beiden dargestellten Inseln I und Il noch mehr Inseln enthalten kann, in denen weitere aktive und/oder ρassive Halbleiterschaltungselemente aufge-It is evident that the arrangement, apart from the two islands I and II shown, still exists can contain more islands in which further active and / or passive semiconductor circuit elements are

509882/0695509882/0695

■PHN. 7598 - 20 - 21-5-1975■ PHN. 7598 - 20 - 21-5-1975

uoramon sind.are uoramon.

Obschon in dem eben beschriebenen Beispiel der aktive Teil der Basis des Transistors T1 durch die epitaktische Schicht 2 in der Form, in der diese niedergeschlagen ist, gebildet wird, kann erwünschtenfalls dieser Transistor durch eine geringe Änderung in der Herstellung für einen höheren Frequenzbereich geeignet gemacht werden, Zu diesem Zweck ■werden z.B. die Zonen 7 und 8 derart angeordnet} dass zunächst eine p-leitende Zone 7 durch z.B. eine Borddiffusion in dem ganzen von den Zonen 7 und 8 beanspruchten Gebiet und über einen Teil der Dicke der Schicht 2 erzeugt wird, wonach durch eine Phosphordiffusion höherer Dotierung, die die Bordiffusion ausgleicht, die Emitterzone 8 erhalten wird. Der Schnitt, der Fig. 1 entspricht, sieht dann wie den" in Fig. 6 aus, in der die Anordnung eine dünnere effektive Basiszone besitzt und also für höhere Frequenzen geeignet ist.Although in the example just described the active part of the base of the transistor T 1 is formed by the epitaxial layer 2 in the form in which it is deposited, this transistor can, if desired, be made suitable for a higher frequency range by a small change in manufacture For this purpose, for example, zones 7 and 8 are arranged in such a way that initially a p-conductive zone 7 is generated by, for example, an on-board diffusion in the entire area occupied by zones 7 and 8 and over part of the thickness of layer 2 , after which the emitter zone 8 is obtained by a phosphorus diffusion of higher doping, which compensates for the boron diffusion. The section corresponding to FIG. 1 then looks like the "" in FIG. 6, in which the arrangement has a thinner effective base zone and is therefore suitable for higher frequencies.

Statt in Form der beschriebenen Strukturen kann die Anordnung nach der Erfindung unter Verwendung dielektrischer Isolierung noch in verschiedenen anderen Formen Anwendung finden. Ein Beispiel ist schematisch im Querschnitt in Fig. 7 dar-Instead of in the form of the structures described, the arrangement according to the invention can under Use of dielectric insulation can find application in various other forms. An example is shown schematically in cross section in FIG.

509882/0695509882/0695

PIIIM. 7598 - 21 - 21-3-1975PIIIM. 7598-21-21-3-1975

gestellt. In diesem Beispiel sind die Transistorstrukturen T1 und T„ ebenfalls in Halbleiterinseln I und II angeordnet, die von dem übrigen Teil des Köx-pers 8o, z.B. aus polykristallinem Silicium, durch eine isolierende dielektrische Schicht 5 aus Siliciumoxid getrennt sind. Die Inseln I und II bestehen aber in diesem Beispiel teilweise aus hochdotiertem polykristallinem Silicium (81,82), während der übx'ige Teil der Inseln aus Teilen einer ersten p-leiteriden epitaktischen Schicht. 2 und einer zweiten ii-le it enden epitoktiychen Schicht 3 aufgebaut ist, welche epitaktischen Teile in seitlicher Richtung von dem umgebenden polykristallinen Silicium durch eine Wand aus Siliciumoxid getrennt sind. Die Verbindungszone erstreckt sich in diesem Beispiel bis zu der Oxidschicht 83 und wird dux-cli diese Schicht 83 von dem n-leitendon Gebiet (81,84) getrennt. Dabei ist 8!4 eine n-lextende Zone, die durch Diffusion aus dem polykristallinen Silicium in dei1 epitaktischen Schicht 2 erhalten ist und in dieser Schicht 2, somit in dem einkristallinen Gebiet, einen pn-übergang· bildet. Die Weise, auf die eine dielektrische Isolierung nach Fig. 7 erhalten werden kann, ist in "Semiconductor Silicon 1973" (Proceedings of the Second Internationalposed. In this example, the transistor structures T 1 and T ″ are also arranged in semiconductor islands I and II, which are separated from the remaining part of the Köx-pers 80, for example made of polycrystalline silicon, by an insulating dielectric layer 5 made of silicon oxide. The islands I and II in this example consist partly of highly doped polycrystalline silicon (81, 82), while the rest of the islands consist of parts of a first p-conductor epitaxial layer. 2 and a second epitaxial layer 3 is built up, which epitaxial parts are separated in the lateral direction from the surrounding polycrystalline silicon by a wall made of silicon oxide. In this example, the connection zone extends as far as the oxide layer 83 and this layer 83 is separated from the n-conductive donor region (81, 84). Where is 8 ! An n-lextende zone which is obtained by diffusion from the polycrystalline silicon in dei 1 epitaxial layer 2 and p-n junction in said layer 2, thus in the monocrystalline region, a · forms. 4 The manner in which dielectric insulation as shown in FIG. 7 can be obtained is described in "Semiconductor Silicon 1973" (Proceedings of the Second International

509882/0695509882/0695

■ · '" rim. 7598■ · '"rim. 7598

.- 22 - P1_<5_.- 22 - P1_ <5_

Symposium on Silicon Material Science and Technology, 13. - 18. Mai 1973, Chicago), S. 893-904, "A New
Technology for Dielectric Isolation" von Y. Sumitomo und Mitarbeitern beschrieben.
Symposium on Silicon Material Science and Technology, May 13-18, 1973, Chicago), pp. 893-904, "A New
Technology for Dielectric Isolation "by Y. Sumitomo et al.

Es sei noch bemerkt, dass erwünschten-It should also be noted that desirable-

falls z.B. zum erzielen eines niedrigeren Kollektorwiderstandes in allen diesen dielektrisch isolierten Strukturen zwischen der dielektrischen Schicht und der Insel eine Metallschicht, z.B. eine Mo^bdänschicht, gebildet werden kann, die sich erwünschtonfalls bis
zu der Oberfläche erstreckt.
if, for example, in order to achieve a lower collector resistance in all these dielectrically isolated structures between the dielectric layer and the island, a metal layer, for example a Mo ^ bdänschicht, can be formed, which if desired can expand up to
extends to the surface.

Ot)schon die dielektrische Isolierung,Ot) already the dielectric insulation,

die im vorhergehenden Beispiel angewandt wurde, grosso Vorteile aufweist, ist es auch sehr gut möglich,.die Halbleiteranordnung nach der Erfindung mit Hilfe der üblicher Isolierung mittels gesperrter pn-Übergäiige
auszuführen. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist teilweise im Schnitt und teilweise .schaubildlich in Fig. 8 dargestellt. Die entsprechenden Zonen in
Figuren 1 bis 7 und Fig. 8 sind mit den gleichen
. Bezugsziffern bezeichnet. Die Anordnung nach Fig. 8
' enthält drei Transistorstrukturen, von denen eino
npn-Struktur (Τ ), die durch die p-leJtende epitaktische Schicht 2, die 11-loitoiide epitakitischo Schicht 3 und
which was used in the previous example, has great advantages, it is also very possible to .the semiconductor arrangement according to the invention with the help of the usual isolation by means of blocked pn transients
to execute. An example of such an arrangement is shown partially in section and partially .schecklich in FIG. The corresponding zones in
Figs. 1 to 7 and Fig. 8 are the same
. Reference numerals denoted. The arrangement according to FIG. 8
'contains three transistor structures, one of which
npn structure (Τ) formed by the p-type epitaxial layer 2, the 11-loitoiide epitaxial layer 3 and

509882/0695509882/0695

7 59 β7 59 β

das n-lcitende Gebiet 6 gebildet wird, einen Teil eines Thyristors bildet, der durch die die Transistorstruktur T„ bestimmenden Gebiete und durch eine in der Emitterzone 8 dieser Transistorstruktur erzeugte pleitende Zone 30 gebildet wird. Der Transistor T1 ist ebenfalls vom npn-Typ, während der pnp-Transistor T„ eine ssu den beiden Transistorstrukturen T1 und T0 komplementäre St rule tür aufweist. Der wichtigste Unterschied mit dem Beispiel nach den Figuren 1 bis 7 ist der, dass die verschiedenen Transistorstrukturen hier elektrisch voneinander nicht durch dielektrische Schichten, sondern durch pn-Übergänge (31,32,33) getrennt sind, die im Betriebszustand in der Sperrrichtung geschaltet sind. Die Halbleiteranordnung nach Fig. 8 enthält weiter noch eine dritte p-leitende epitaktische Schicht 'jh, die auf einem n-leitenden Substrat 35 angewachsen ist und mit diesem einen \m~ Übergang bilde! und auf der die epitaktischen Schichten 2 und 3 nbgel tigert sind. T)GV Deutlichkeit halber ist in Fig. 8 die Metallisierung auf der oberen Fläche, gleich, wie die auf der oberen Fläche liegende Isolierschicht, in der die Kontaktfenster gebildet sind, nicht dargestellt. Sofeina es die Kontaktierung der Transiεtorstruktüren T. und T0 anbelangt, ist diesethe n-conducting region 6 is formed, forms part of a thyristor which is formed by the regions determining the transistor structure T 1 and by a p-conducting zone 30 produced in the emitter zone 8 of this transistor structure. The transistor T 1 is likewise of the npn type, while the pnp transistor T 1 has a rule that is complementary to the two transistor structures T 1 and T 0. The most important difference with the example according to FIGS. 1 to 7 is that the various transistor structures are electrically separated from one another not by dielectric layers but by pn junctions (31, 32, 33) which are switched in the reverse direction in the operating state . The semiconductor device of FIG. 8 further includes a third p-type epitaxial layer 'jh, the n-conductive on a substrate has increased 35 and form with this a \ m ~ Transition! and on which the epitaxial layers 2 and 3 are tigered. For the sake of clarity, FIG. 8 does not show the metallization on the upper surface, the same as the insulating layer on the upper surface in which the contact windows are formed. As far as the contacting of the Transiεtorstruktüren T. and T 0 is concerned, this is

50 9 8 82/069550 9 8 82/0695

lN, 7598 - 2': - £2-5-i973lN, 7598 - 2 ': - £ 2-5-i973

in Fig. lh dargestellt; von dem Thyristor (6,2,8,30), zu dem die IVnnsistorstruktur T_ gehört, ist die Zone 8 an der Oberfläche über eine höher dotierte Kontaktzone 38 zur Bildung einer ohinschen Steuerelektrode kontaktiert.shown in Fig. lh ; of the thyristor (6,2,8,30), to which the internal transistor structure T_ belongs, the zone 8 is contacted on the surface via a more highly doped contact zone 38 to form an ohin control electrode.

Die Herstellung der Halbleiteranordnung nach Fig. 8 kann z.B. durch ein Verfahren, erfolgen, dessen aufeinanderfolgende Stufen Jm Querschnitt in den Figuren 9 - lh dargestellt sind. Es wird (siehe Fig. 9) von einem n-leitendon Siliciuiusubstrat 35 mit einer Dicke von etwa 250 /um und einem spezifischen Widerstand von etwa 5 «cm ausgegangen. Unter Verwendung üblicher Maskierungs- und Ätzvorgänge wird örtlich z.B. durch Diffusion von Bor eine hochdotierte p-leiteride Schicht CJA erhalten. Dann wird durch Anwendung bekannter Techniken vorzugsweise aus der Gasphase eine etwa 15 /um dicke p-leitende Silicium— schicht 3^ mit einem spezifischen Widerstand von etwa 10 .cm epitaktisch angewachsen. Während dieses epitaktischen Anwachsens diffundiert die Schicht 9A zum Teil in das Substrat 35 und zum Teil in die Schicht 3h ein.. The production of the semiconductor device of Figure 8 can, for example, by a method carried out, the successive stages Jm cross-section in Figures 9 - are shown lh. It is assumed (see FIG. 9) from an n-conductive donut silicon substrate 35 with a thickness of about 250 μm and a specific resistance of about 5 cm. Using conventional masking and etching processes, a highly doped p-conductor layer C JA is obtained locally, for example by diffusion of boron. Then, using known techniques, preferably from the gas phase, an approximately 15 μm thick p-type silicon layer 3 ^ with a specific resistance of approximately 10 cm is epitaxially grown. During this epitaxial growth, the layer 9A diffuses partly into the substrate 35 and partly into the layer 3h .

Die Schicht 3h wird ansch.3 iessejid örtlich einer Arsendiffusion zur Bildung einor n-leitendenThe layer 3h is then subjected to local arsenic diffusion to form an n-type

509882/0695509882/0695

22-5-197322-5-1973

Schicht 6Α und einer Phosphordiffusion zur Bildung einer n-leitenden Isolierzone "}G, die die Schicht 9A umgibt, unterworfen (siehe Fig. 10).Layer 6Α and a phosphorus diffusion to form an n-conductive insulating zone "} G, which surrounds the layer 9A , subjected (see FIG. 10).

Dann wird eine etwa 15 Aim dicke p-Then a p-

leitende Siliciumschicht 2 epitaktisch angewachsen, die einen spezifischen Widerstand von etwa 5 .cm aufweist. Während dieses Anwachsvorgarigs diffundiert die Zone 36 in die Schichten Jh und 2 ein und diffundiert auch die Schicht 9A weiter in die Schicht 'Jh und in das Substrat 35 ein. Die Schicht 6A diffundiert etwas in die Schichten 2 und Jh ein, aber, weil die Dif fusioiisgeschwir-dlgkeit von Arsen erheblich geringer als die von Bor und Phosphor ist, ist die Ausdehnung der Schicht 6A nur gering (siehe Fig. 11).conductive silicon layer 2 grown epitaxially, which has a specific resistance of about 5 .cm. During this pre-growth, the zone 36 diffuses into the layers Jh and 2 and the layer 9A also diffuses further into the layer 'Jh and into the substrate 35. Layer 6A diffuses somewhat into layers 2 and Jh , but because the diffusion rate of arsenic is considerably lower than that of boron and phosphorus, the extent of layer 6A is only small (see FIG. 11).

Auf der Schicht 2 wird anschliessendThen on layer 2

eine n-leicende Siliciumschicht 3 mit einer Dicke von etwa 10 /um und einem spezifischen Widerstand von etwa 30 .cm epitaktisch angewachsen (siehe Fig. 12). Auch bei diesem e«pi taktischen Anwachsvorgang dehnen sich die bereits diffundierten Zonen mehr oder weniger aus. In die Oberfläche der Schicht 3 wird dann unter Verwendung der üblichen Maskierungs- und Diffusionstechniken örtlich Bor zur Bildung der p-leitenden Zonen 7 und 91* und der Isolierzone 37 eindiffundiert,an n-type silicon layer 3 with a thickness of about 10 / µm and a resistivity of about 30 cm epitaxially grown (see Fig. 12). Stretch also in this tactical process of growth the already diffused zones are more or less the end. Boron is then locally introduced into the surface of the layer 3 using the usual masking and diffusion techniques to form the p-conducting Zones 7 and 91 * and the isolation zone 37 diffused,

509882/0695509882/0695

PHN. 7 - 26 - . 22-5-19?!;PHN. 7 - 26 - . 22-5-19?!;

wonach durch z.B. eine Phosphordiffusion die Zone gebildet wird (siehe Fig. 13)· Durch eine verhältiiismägsig leichte Bordiffusion iirird ans chi los send die Emitterzone 11 gebildet, wonach z.B. durch eine leichte Phosphordiffusion die Zone 8 höher als der umgebende Teil der Schicht 3 dotiert wird (siehe Fig. lh). Dieselbe Phosphordiffusion kann zur Bildung der ii-lextenden Kontaktzone 38 der die Transistörstruktür T enthaltenden Thyristorstruktur verwendet werden (siehe Fig. 8).after which, for example, the zone is formed by phosphorus diffusion (see Fig. 13) The emitter zone 11 is formed by a relatively slight boron diffusion, after which, for example, by a slight phosphorus diffusion, the zone 8 is doped higher than the surrounding part of the layer 3 (see Fig. 1h). The same phosphorus diffusion can be used to form the texturing contact zone 38 of the thyristor structure containing the transistor structure T (see FIG. 8).

Obschon der Übersichtlichkeit halberAlthough for the sake of clarity

diese Thyristorstruktur in den Figuren 9 - lh weggelassen ist, leuchtet es ein, dass die darin mit den gleichen Bezugsziffern bezeichneten Zonen zugleich mit den entsprechenden Zonen der Strukturen T1 und T0 gebildet werden können, während die Zone 30 zugleich mit der Zone 11 gebildet werden kann. Schliesslich wird die Oberfläche mit einer·Isolierschicht 39, vorzugsweise aus Siliciumoxid, versehen, in die Kontaktfenster geätzt werden, wonach die Metallisierung in Form von z.B. Aluminiunischicbteti '(O ειη-geordnet wird, wie in Fig. lh scheniatisch angedeutet ist.this thyristor in Figures 9 - lh omitted, it stands to reason that the zones designated therein by the same reference numerals may be formed 1 and T 0 at the same time with the corresponding zones of the structures T, while the zone 30 formed simultaneously with the zone 11 can be. Finally, the surface having a · insulating layer 39, preferably formed of silicon oxide, are etched into the contact window, after which the metallization in the form of, for example Aluminiunischicbteti '(O ειη-ordered is lh as indicated in Fig. Scheniatisch.

Ein anderes Verfahren zur Bildung einerAnother method of forming a

509882/0695509882/0695

Μί\τ. - 27 - 22-5-1973 Μί \ τ . - 27 - 22-5-1973

Anordnung nach der Ei findung mit komplementären Transistorstrukturen T1 und T "bzw. τ und Tp ist in Fig. 15 dargestellt, in der die denen in Fig. 8 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern "bezeichnet sind. Hier ist zwischen dem n-leitonden Substrat 35 und der ersten, hier η-leitenden, epitaktj sehen Schicht 2 eine dritte p-leitende epitaktische Schicht 50 erzeugt. Die 'fran sis tor struktur T hx3dot auch hier einen Teil eines pnpn-'fliyristors, Dj e Figur braucht keine nähere Erläuterung und die Anordnung kann auf gleiche Weise wie die nach Fig. hergestellt werden.The arrangement according to the invention with complementary transistor structures T 1 and T "or τ and Tp is shown in FIG. 15, in which the parts corresponding to those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals". Here, a third p-conductive epitaxial layer 50 is produced between the n-conductive substrate 35 and the first, here η-conductive, epitaxial layer 2. The 'fran sis tor structure T hx3dot also here a part of a pnpn-'fliyristor, Dj e figure needs no further explanation and the arrangement can be produced in the same way as that according to FIG.

In den vorhergelionden. Beispielen nachIn the pre-gelionden. Examples

den Figuren 8 und 15 wurde ein η-leitendes Substrat vervendet. Fs sei boinerkt, dass in diesen Beispielen e r wü j iscliten f aIls d i e 1 ,<?. i t fäh 1 gk ο i t s tyρ c·η s έΐια 11 i ch e r Halbleitergebiete umgekehrt werden können. Eine derartige Struktur Hesse sich jedoch Im Zusammenhang mit den Eigenschaften der verfügbaren Donatoren und Akzeptoren in Silicium schwer verwirklichen, infolge der Tat sf< clic, dass es sieh in der Praxis in Silicium als nahezu nicht möglich erweist, einen brauchbaren ALzeptor und Donator v.u finden, bei denen bei derselben Temperatur· der Akzeptor eine niedrigere Diffusions—An η-conductive substrate was used in FIGS. 8 and 15. Let us assume that in these examples he would know if the 1 , <?. it capable 1 gk ο its tyρ c · η s έΐια 11 i ch er semiconductor regions can be reversed. Such a structure Hesse, however, difficult to realize in silicon in connection with the characteristics of available donors and acceptors, find a useful ALzeptor and donor vu due to the fact sf <clickety that it proves do not look in practice in silicon as nearly possible at which at the same temperature · the acceptor has a lower diffusion—

509882/0695509882/0695

- 28 - 22-5-1975- 28 - 22-5-1975

geschwindigkeit als der Donator aufweist. Dennoch wird in der Praxis meist ein p-leitendes Substrat bevorzugt, da dann das Substrat zur Gewährleistung einer befriedigenden Isolierung an Erde gelegt werden kann.speed than the donor. Still will In practice, a p-conductive substrate is usually preferred, since then the substrate is used to ensure a satisfactory insulation can be placed on earth.

Die Figuren 16 und 17 zeigen zwei Beispiele, bei denen ein p-leitendes Substrat 60 und eine dritte η-leitende epitaktische Schicht 61, die mit dem Substrat 6o einen pn-übergang· bildet, Anwendung finden. Es ist einleuchtend, dass bei der Verwirklichung der gegebenen Strukturen der Fachmann die nötigen Massnahmen treffen -wird, um zu verhindern, dass die verschiedenen vergrabenen Schichten, insbesondere die mit Bor dotierten Schichten, beim epitaktischen Anwachsen derart weit in der Dicken— richtung diffundieren, dass unerwünschte Effekte, z.Ti. zu hohe Kollektor- und Basiswiderstände, zu geringe Basisdicken oder Kurzschlüsse auftreten. Es sei weiter noch bemerkt, dass die Isolierzonen 36 und 37 in· den Figuren 9-1^» insbesondere in bezug auf ihre Ausdehnung in einer Richtung quer zu der Oberfläche, der Übersichtlichkeit halber rein schematisch und nicht in jeder Hörstellungsstufe massstäblieh dargestellt sind. Die endgültige Dicke dieser Zonen, wie in Fig. 8 dargestellt, ist das Resultat allerFIGS. 16 and 17 show two examples in which a p-conductive substrate 60 and a third η-conductive epitaxial layer 61, which forms a pn junction with the substrate 6o, are used. It is obvious that when realizing the given structures, the person skilled in the art will take the necessary measures to prevent the various buried layers, in particular the layers doped with boron, from diffusing so far in the direction of thickness during epitaxial growth that undesirable effects, partly Collector and base resistances that are too high, base thicknesses that are too small or short circuits occur. It should also be noted that the isolation zones 36 and 37 in FIGS. 9-13, in particular with regard to their extension in a direction transverse to the surface, are shown purely schematically for the sake of clarity and not to scale in every listening position level. The final thickness of these zones, as shown in Figure 8, is the result of all of them

509882/06 9 5509882/06 9 5

PHN. - 29 - 22-5-197 5PHN. - 29 - 22-5-197 5

während der Herstellung durchgeführter Wärmebehandlungen und der dεtdurch herbeigeführten Diffusion.Heat treatments carried out during the production and the diffusion brought about by it.

Schliesslich zeigt Fig. 18 nochFinally, Fig. 18 still shows

schomatisch im Querschnitt ein anderes Beispiel einei1 Anordnung nach der Erfindung mit zwei praktisch analog aufgebauten Strukturen, wobei unter Verwendung nur zweier epitaktischer Schichten, z.B. einer p-leitenden Schicht 2 und einer n—leitenden Schicht 3» auf einem p-leitenden Substrat 70, und zweier η-leitender Gebiete 6 und 72 eine erste iipn~Transistorstruktur T1 (8,2,6) und eine zweite zu dieser komplementäre Transistοrstruktür T , die durch die Schichten 2 und 3 und die p-leitende Zone 71 gebildet wird, erhalten sind. Die Transistorstruktur T_ bildet dabei, zusammen mit dem η-leitenden Gebiet 72, einen Teil einerpnpn-Thyrstorstruktur (71»3>2>72), die auf die in Fig. 18 dargestellte Weise kontaktiert ist.schomatisch "conductive p-in cross-section another example Einei 1 arrangement according to the invention having two substantially similarly constructed structures, said conductive n-using only two epitaxial layers, for example, a p-type layer 2 and a layer 3 on a substrate 70, and two η-conducting regions 6 and 72, a first iipn ~ transistor structure T 1 (8,2,6) and a second transistor structure T which is complementary to this and which is formed by layers 2 and 3 and the p-conducting zone 71 are obtained are. The transistor structure T_ forms, together with the η-conductive region 72, part of a pnpn thyrstor structure (71 >>3>2> 72), which is contacted in the manner shown in FIG.

Es dürfte einleuchten, dass sich dieIt should be evident that the

Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern dass im Rahmen der Erfindung für den Fachmann viele Abarten möglich sind. Insbesondere können, ohne dass von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird, andere Halbleitermaterialien als Silicium, z.B. Geruianiuiii, Ill-V-Verbindungon, wieInvention does not relate to the exemplary embodiments described limited, but that within the scope of the invention, many variants are possible for the person skilled in the art. In particular, you can without being affected by the inventive concept is deviated from, other semiconductor materials than silicon, e.g. Geruianiuiii, III-V compound, such as

50 9 8 82/069550 9 8 82/0695

PiTN. 7 59SPiTN. 7 59S

GaAs usw., und andere IsοΠerschichten als Siliciumoxid, z.B. Aluminiumoxid oder Siliciumnitrid, verwendet werden. Die epitaktisclien Schichten können statt durch thermische Zersetzung einer Halbleitorverbindung auch z.B. durch direktes Aufdampfen des Halbleitermaterials oder durch epitaktisches Anwachsen aus der flüssigen Phase erzeugt werden. Die Dotierung gewisser Zonen kann statt durch Diffusion auch durch Ionenimplantation erfolgen, während die Diffusionen auch aus z.B. einer dotierton Oxidschicht durchgeführt werden können. Statt der genannton Do tierungsstoffe können, erwünschtenfalls auch andere Donator- und Akzeptormaterialien Anwendung finden. Weiter braucht die Anordnung nicht aus ein und demselben Halbleitermaterial zu bestehen, sondern kann sie auch G-ebiete aus verschiedenen Halbleitermaterialien, die miteinander Hetoroübergänge bilden, enthalten. Ausserdem brauchen die Trägerschichten 1, 19 und 80 der Figuren 1 - 7 nicht aus pelykristallinem Silicium zu bestehen; diese Schichten können grundsätzlich aus jedem gewünschten isolierenden oder nicht-isolierenden • Material bestehen. Die Anordnungen können auf viele verschiedene Weisen unter Verwendung bekannter Dotlerungsverfahron hergestellt werden. Der Fachmann wirdGaAs, etc., and iso layers other than silicon oxide, e.g., alumina or silicon nitride can be used. The epitaxial layers can instead of thermal decomposition of a semiconductor compound also e.g. by direct vapor deposition of the semiconductor material or by epitaxial growth can be generated from the liquid phase. The doping of certain zones can also be through instead of diffusion Ion implantation take place while the diffusions are also carried out from e.g. a doped oxide layer can be. Instead of the doping substances mentioned can, if desired, also use other donor and acceptor materials Find application. Furthermore, the arrangement does not need to be made from one and the same semiconductor material to consist, but they can also be made of various semiconductor materials that form hetoro transitions with one another. Besides that The carrier layers 1, 19 and 80 of FIGS. 1-7 do not have to be made of pelycrystalline silicon exist; these layers can basically be made of any desired insulating or non-insulating material. The arrangements can be on many various ways using known doping methods getting produced. The professional becomes

509882/0695509882/0695

PHN. 759β - 31 - £ϋ-5-197:5PHN. 759β - 31 - £ ϋ -5-197: 5

dabei in jedem vorkoiiinienden Fall eine zweckmässige Vοhl aus den sich ergebenden Möglichkeiten treffen. Insbesondere brauchen die Isolierzonen, die Teile der epitaktischun Schichten voneinander trennen, z.B. die Zonen 36 und 37 der Figuren 8 und 15> nicht über die Gesain {dicke aller vorhandener epitaktischer Schichten, sonderji nur über die Gesamtdlcke der Schichten mit einem dom der betreffenden Zone entgegengesetzten Lei i f äliigkei tstyp erzeugt zu werden.In each case, make an expedient choice from the possibilities that arise. In particular, the isolation zones that separate parts of the epitaxial layers from one another, e.g. zones 36 and 37 of FIGS. 8 and 15, do not need over the total thickness of all existing epitaxial layers, but only over the total thickness of the layers with a dome opposite the zone in question to be Lei i f i äliigke tstyp generated.

509882/0695509882/0695

Claims (1)

PI-N. 7598 - yz - 22-5-1975PIN CODE. 7598- yz -22-5-1975 PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1 Λ Halbleiteranordnung mit einem Körper mit1 Λ semiconductor device with a body with mindestens einer ersten epitaktisciien Halbleiterschicht von einem ersten Lei tf ähp.gkeitstyp und einer darauf liegenden zweiten epitaktisciien Ilalbleiterschicht vom zweiten entgegengesetzten LeitfähigkeitstyPj die an eine Oberfläche des Körpers grenzt, welche Anordnung mindestens zwei elektrisch gegeneinander isolierte komplementäre bipolare Transistorstrukturen enthält, wobei die Basiszone der ersten Transistorstruktur durch wenigstens einen Teil der ersten epitaktisciien Schicht und die Basiszone der zweiten Transistorstruktur durch wenigstens einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass beide Transistorstrukturen in Inseln angeordnet sind, die an diegleiche praktisch ebene Oberfläche des· Körpers grenzen und durch eine Sperrschicht von dem übrigen Teil des Körpers getrennt sind; dass die Kollektorzone der zweiten Transistorstruktur durch wenigstens einen Teil der epitaktischen Schicht gebildet wird, und dass die erste Transistorstruktur ein an die Oberfläche grenzendes Ilalbleitergebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp enthält, das einen an die Oberfläche grenzenden, at least one first epitaxial semiconductor layer of a first type of conductor capability and a second epitaxial conductor layer on top of the second opposite conductivity type which adjoins a surface of the body, which arrangement has at least two complementary bipolar transistor structures electrically isolated from one another contains, wherein the base region of the first transistor structure through at least a portion of the first epitaxial layer and the base region of the second transistor structure by at least one Part of the second epitaxial layer is formed, characterized in that both transistor structures are arranged in islands which border on the same practically flat surface of the body and separated from the rest of the body by a barrier; that the collector zone of the second transistor structure is formed by at least a part of the epitaxial layer, and that the first transistor structure contains a semiconductor region of the second conductivity type adjoining the surface, which region adjoins the surface, 50 9 8 82/069550 9 8 82/0695 PI-N. 7598 - 33 - 22-5-1975PIN CODE. 7598-33-22-5-1975 durch. Teile der ersten und der zweiten epitaktischen Schicht gebildeten Teil innerhalb des Körpers völlig umgibt und die Kollektorzone bildet, wobei mindestens eine sich von der Oberfläche bis zu der ersten epitaktischen Schicht erstreckende, von dem genannten Halbleitergebiet vom zweiton Leitfähigkeitstyp getrennte Yerbindungszone vom ersten Leitfähigkeitstyp vorhanden ist, die höher als die erste epitoktische Schicht dotiert ist und einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht, der die Emitterzone bildet, völlig umschliesst.by. Parts of the first and second epitaxial Layer completely surrounds part formed within the body and forms the collector zone, at least one extending from the surface to the first epitaxial layer of said one Semiconductor region of the two-tone conductivity type separated Connection zone of the first conductivity type is present, which is more highly doped than the first epitaxial layer and part of the second epitaxial Layer that forms the emitter zone, completely encloses. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, dass die Verbindungszone von dem Gebiet vom zweiten Leitfähigkeitstyp durch einen Teil der zweiten epitaktischen Schicht getrennt ist.2. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized gekennzeiclmet that the connection zone of the region of the second conductivity type by a Part of the second epitaxial layer is separated. 3. Halb.le L teranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dfidurch gekennzeichnet, dass die genannte Sperrschicht durch eine Isolierschicht aus dielektrischem Material gebildet wird.3. Halb.le L terordnung according to claim 1 or 2, characterized by that said barrier layer is formed by an insulating layer of dielectric material. h. Halbleiteranordnung nacli einem oder H. Semiconductor arrangement according to one or mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gebiet vom zweiten Leitfähigkcii ts Lyp wenigstens in seinem- an die zweite epitaktischo Schicht, grenzenden Teil höher als der an-several of the preceding claims, characterized in that that said area of the second conductivity kcii ts Lyp at least in his- to the second epitaxial Layer, adjoining part higher than the adjoining 5 09882/06955 09882/0695 PHN. - 3h - 22-5-1973PHN. - 3h - 22-5-1973 grenzende Teil der zweiten epitaktischen Schicht dotiert ist.adjacent part of the second epitaxial layer is doped. 5. Halbleiteranordnung nach einem odex"5. Semiconductor arrangement according to an odex " mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Emitterzone wenigstens teilweise und -vorzugsweise vollständig höher als dez" umgebende Teil der zweiten epitaktischen Schicht dotiert ist.several of the preceding claims, characterized in that that the said emitter zone is at least partially and preferably completely higher than dec " surrounding part of the second epitaxial layer is doped. 6» Halbleiteranordnung nach einem oder6 »Semiconductor arrangement according to one or mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite zu der ersten komplementäre Transistorstruktur ein an die Oberfläche grenzendes Gebiet vom ersten Leitfähigkeitstyp enthält, das ein an die Oberfläche grenzendes, durch Teile der ersten und der zweiten epitaktischen Schicht gebildetes Gebiet .innerhalb des Körpex's praktisch völlig umgibt. 7· Halbleiteranordnung nach Anspruch 6,several of the preceding claims, characterized in that the second is complementary to the first Transistor structure contains a region adjacent to the surface of the first conductivity type, which is a adjacent to the surface, formed by parts of the first and the second epitaxial layer Area within the body ex is practically completely surrounding. 7 semiconductor device according to claim 6, bei der der Körper völlig aus einlcristalliuem Halbleitermaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gebiet vom ersten Leitfähigkeitstyp und das genannte Gebiet vom zweiten Lo i tf ähi gko i. t s typ beide eine vergrabene Schicht enthalten, die über eine Zone vom gleichen Leitfähigkei Is typ mit -!er* OborfJäche verbunden ist und mit dem umgebenden TcM des Halb-in which the body is made entirely of single-crystal semiconductor material consists, characterized in that said area is of the first conductivity type and the said area from the second Lo i tf ähi gko i. t s type both contain a buried layer that covers a zone of the same conductivity type is associated with -! er * OborfJaeche and with the surrounding TcM of the semi- 509882/0695509882/0695 j-FN. 7 59 δj-FN. 7 59 δ leitei^köi-pers einen an der. Oberfläche endenden pn-Ubergang bildet.leitei ^ köi-pers one at the. Surface ending pn junction forms. 8. Halbleiteranordnung nacli Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass die erste epitaktische Schicht Eiuf einer drit.ten cpitaktischen Schicht liegt, die auf einem Substrat abgelagert ist und mit diesem einen pn-ijbergang bildet.8. Semiconductor arrangement according to claim 7> characterized in that the first is epitaxial Layer on a third epitaxial layer which is deposited on a substrate and forms a pn junction with it. 9. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach. AnsprucJi 3» dadurch gekennzeichnet, dass eine erste epitaktische Schicht vom ersten ■ Leitfähigkeitstyp und eine darauf liegende zweite epitaktische Schicht votn zweiten Leitfähigkeitstyp auf einem Trägerkörper abgelagert werden, wobei aus den epitaktischen Schichten mindestens zwei Inseln gebildet werden, die mit einer isolierenden dielektrischen Seliicht überzogen werden; dass in einer Insel eine Transistorstrulttur und in der anderen Insel eine zu dieser koinplementäro Transistorstruktur gebildet wird, und dass vor der Erzeugung der dielektrischen Schicht durch Einführung von Dotierungsstoffen eine Insol mit einer Oberflächenschicht vom ersten Leitf ähi give its typ und die andere Insel mit einen" Oberflächenschicht vom zweiten Le'itfähigkeitstyp versehen wird .9. A method for manufacturing a semiconductor device after. Claims 3 »characterized by that a first epitaxial layer of the first ■ conductivity type and a second lying thereon epitaxial layer of the second conductivity type are deposited on a carrier body, with at least two islands from the epitaxial layers which are coated with an insulating dielectric light; that in one Island a transistor structure and in the other Island one to this complementary transistor structure is formed and that before the creation of the dielectric Layer by introducing dopants an insol with a surface layer from the first Leitf uhi give its type and the other island with a "surface layer of the second conductivity type will . 509882/0695509882/0695 LeerseiteBlank page
DE19752525529 1974-06-18 1975-06-07 SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH COMPLEMENTARY TRANSISTOR STRUCTURES AND METHODS FOR THEIR PRODUCTION Withdrawn DE2525529B2 (en)

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