DE2705183A1 - Auf einem monolithischen substrat ausgebildeter darlington transistor - Google Patents
Auf einem monolithischen substrat ausgebildeter darlington transistorInfo
- Publication number
- DE2705183A1 DE2705183A1 DE19772705183 DE2705183A DE2705183A1 DE 2705183 A1 DE2705183 A1 DE 2705183A1 DE 19772705183 DE19772705183 DE 19772705183 DE 2705183 A DE2705183 A DE 2705183A DE 2705183 A1 DE2705183 A1 DE 2705183A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- region
- base
- emitter
- tri
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 24
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 240000007673 Origanum vulgare Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
- H01L27/07—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
- H01L27/0744—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common without components of the field effect type
- H01L27/075—Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. lateral bipolar transistor, and vertical bipolar transistor and resistor
- H01L27/0755—Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
- H01L27/0772—Vertical bipolar transistor in combination with resistors only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/082—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only
- H01L27/0823—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only including vertical bipolar transistors only
- H01L27/0825—Combination of vertical direct transistors of the same conductivity type having different characteristics,(e.g. Darlington transistors)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Description
BAW
H 897 K Datum: 8. Februar 1977
Matsushita Electronics Corporation
Kadoma City, Osaka Pref., Japan
Auf einem monolithischen Substrat ausgebildeter Darlington Transistor
Die Erfindung betrifft einen auf einem monolithischen Substrat
ausgebildeten Darlington Transistor, wobei das Substrat einen Kollektorbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen Basisbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, der Kollektorbereich und der Basisbereich zwischen sich einen P-N Obergang
bilden und der Basisbereich wenigstens zwei Emitterbereiche des ersten Leitfähigkeitsbereichs aufweist, zwischen denen ein vorgeschriebener Zwischenraum angeordnet ist.
Der Darlington Transistor, den die Erfindung betrifft, ist eine
Vorrichtung mit zu einer Darlingtonschaltung zusanmengeschalteten
Transistoren, die auf einem monolithischen Substrat ausgebildet sind und deren Kollektoren geminsam angeschlossen sind.
709834/0667
ein hoher Stroraverstärkungskoeffizient erreicht werden kann. Sie
wird in einer Schaltung verwendet, die einen hohen Stromverstärkungskoeffizienten erfordert.
In jüngerer Zeit wurden sogenannte Darlington Transistoren vorgeschlagen (beispielsweise in der US-PS 3 836 995), die zusammengesetzte Halbleiterbaugruppen sind, von denen jede in einer Darlingtonschaltung verbundene Transistoren aufweist, die auf einem monolithischen Substrat ausgebildet sind.
P i g. 1 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer zweistufigen Darlingtontransistorschaltung. Bezugszeichen 1 bezeichnet einen sogenannten Basisanschluß, Bezugszeichen 2 einen
sogenannten Kollektoranschluß und Bezugszeichen 3 einen sogenannten Emitteranschluß der zusammengesetzten Vorrichtung. Die Vorrichtung erzielt eine Stromverstärkung mit großem Verstärkungskoeffizienten, wenn die genannten drei Anschlüsse 1, 2 und 3 so geschaltet sind, daß sie als Basis,Kollektor und Emitter eines
Transistors betrachtet werden.
Der Darlington Transistor enthält einen ersten Transistor mit geringerem Ausgang, das heißt einen Treibertransistor TrI, und einen
zweiten Transistor, das heißt einen Ausgangstransistor Tr2 mit größerem Ausgang, deren Kollektoren gemeinsam angeschlossen sind
und bei denen der Emitter des ersten Transistors TrI mit der Basis
des zweiten Transistors Tr2 verbunden ist. Zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors TrI liegt ein erster Widerstand
Rl und zwischen der Basis und dem Emitter des zweiten Transistors Tr2
liegt ein zweiter Widerstand R2. Der erste Widerstand Rl hat im allgemeinen einen Wert zwischen 100Λ- und 10 kJi und der Wert des
zweiten Widerstandes R2 liegt im allgemeinen zwischen 30Λ und
1 k-Zlund der Wert des ersten Widerstandes Rl sollte größer sein als
der Wert des zweiten Widerstandes R2.
F i g. 2a ist eine Aufsicht und Fig. 2b ist eine Schnittansicht
der Ebene B-B der Fig. 2a eines herkömmlichen Darlington Transistors des Mesa Typs NPN Typs, wobei der rechte Teil den ersten
709834/0667
Transistor TrI und der linke Teil den zweiten Transistor Tr2
bildet. Auf einem N-Typ Siliciumsubstrat bzw. Grundplättchen 110, das der gemeinsame Kollektorbereich 11-11' wird, werden durch bekannte
epitaxische Aufbringverfahren P-Typ Basisbereiche 17 und 17*
ausgebildet. In den Basisbereichen 17 und 17' werden durch bekannte Diffusion Emitterbereiche 13 und 13' des ersten Transistors TrI
und zweiten Transistors Tr2 ausgebildet. Im zweiten Transistor Tr2 wird ein kleiner Fensterbereich 14 von der Diffusion ausgeschlossen«
damit der Emitterbereich 13' als ein Teil des Basisbereiches 17'
verbleibend ausgebildet wird. Die Basis-und Emitterelektroden beider Emitterelektroden beider Transistoren TrI und Tr2 werden durch
Dampfabscheidung von Aluminium ausgebildet.
Die Emitterelektrode 12 des zweiten Transistors Tr2 wird mit einem
Muster, das kleiner als das des Emitterbereichs 13' ist und über dem von Diffusion freiem Fensterbereich liegt, ausgebildet.
Ein Endbereich 13'' des Emitterbereiches 13' bildet einen Hinderniebereich.
Durch den von Diffusion freien Fensterbereich 14 und
einen schmalen Pfad unter dem Hindernisbereich 13'' der Länge 12 sind die Emitterelektrode 12 und die Basiselektrode 15'' des
zweiten Transistors Tr2 miteinander verbunden. Der schmale Pfad im Basisbereich 17' und unter dem Hindernisbereich 13'' bildet den
zweiten Widerstand R2, dessen Wert durch die Fläche des von Diffusion freien Bereiches 114, die Länge 12 des Hindernisbereiches
13", die Breite W2 des Hindernisbereiches 13" und die Höhe h2 des schmalen Pfades im Basisbereich bestimmt ist.
Im ersten Transistor TrI ist die Basiselektrode 16 in einer öffnung
in der Emitterelektrode 15 ausgebildet und die Emitterelektrode
15 ist derart ausgebildet, daß wenigstens ein verlängerter
Bereich 15' von ihr den Basisbereich 17' des zweiten Transistors
Tr2 berührt. Der Bereich 15' funktioniert teilweise als Emitterelektrode
des ersten Transistors TrI und gleichzeitig als Basiselektrode des zweiten Transistors Tr2. Der Emitterbereich 13 des
ersten Transistors TrI ist so ausgebildet, daß er ein Muster mit einem Hindernisbereich 131 der Länge 11 zwischen dem Basis-
709834/0667
bereich 17 des ersten Transistors TrI und dem Basisbereich 17' des
zweiten Transistors Tr2 aufweist. Zwischen der Basiselektrode 16 und dem verlängerten Bereich der Emitterelektrode 15' des ersten
Transistors Rl ist ein zweiter, schmaler Pfad ausgebildet. Der zweite schmale Pfad bildet den ersten Widerstand Rl,dessen Wert durch
die Höhe hl, die Länge 11 und die Breite Wl des schmalen Pfades bestimmt ist.
Wie oben erläutert, hängen die Werte des ersten Widerstandes Rl und
zweiten Widerstandes R2 von den Längen 11 und 12 der Hindernisbereiche 131 und der 13*· und den Höhen hl und h2 der schmalen Pfade
des ersten und zweiten Transistors ab.
Um einen hohen Stromverstärkungskoeffizienten zu erhalten, sollten
die Werte der Widerstände Rl und R2 so groß wie möglich sein. Bei zu großen Werten von Rl und R2 nimmt jedoch die Betriebsstabilität
ab. In der Struktur der F i g. 2 kann für den Widerstand R2 ohne weiteres ein Wert von 3OJL bis 500Λ erreicht werden, es ist jedoch nicht leicht, für den Widerstand Rl einen hohen Wert zu erhalten, der im Vergleich zum Wert von R2 genügend hoch sein sollte.
Wenn die Länge 11 des Hindernisbereiches groß gemacht wird, um einen großen Wert von Rl zu erhalten, wird die Gesamtabmessung des
Darlington Transistors groß oder, wenn die Gesamtabmessung des Transistors begrenzt ist, müssen die Abmessungen eines oder beider
Transistoren TrI oder Tr2 klein gemacht werden. Wenn die Höhe Hl des schmalen bzw. flachen Pfades klein gemacht wird, um einen
großen Wert von Rl zu erreichen, werden die Zwischenräume zwischen dem Kollektor-Basisübergang (junction) 19 und dem Basis-Emitterübergang 18, 18' klein, da der Hindernisbereich 131 und die Emitterbereiche 13 und 13* der Transistoren TrI und Tr2 im selben Diffusionsschritt ausgebildet werden. Entsprechend ändert sich die
Charakteristik beider Transistoren beispielsweise zu geringeren Leistungsdurchschlagpegeln. Daher sollte ein hoher Wert von Rl
nicht durch Abnahme der Höhe hl erreicht werden. Bei herkömmlichen Darlington Transistoren wurden die notwendigen hohen Werte von Rl
entsprechend durch Verwendung eines ziemlich großen Plättchens erzielt.
709834/0667
Beim Darlington Transistor trat folgendes zweite Problem auf: Wenn
Der Darlington Transistor zu Schaltzwecken verwendet wird, tritt
gerne ein Übergangsphänomen auf, das darin liegt, daß eine. hohe elektrische Klickleistung zwischen der Basis-und der Emitterelektrode
verbraucht wird,die beim Durchtritt durch den Transistor entschwindet. Je kürzer die Schwundzeit ist,um so schneller ist die
Schaltzeit der Schaltvorrichtung. Es ist daher wünschenswert, die Schwundzeit so kurz wie möglich zu machen. Bei dem in P i g. 1 dargestellten,
in einer monolithischen Schaltung ausgebildeten Darlington Transistor ist es jedoch aus folgendem Grunde schwierig, die
Schwundzeit kurz zu machen. Wie in F i g. 1 dargestellt, sind in der Darlingtonschaltung zwei übergänge (junctions), nämlich der
Basis-Emitterübergang des ersten Transistors TrI und der Basis-Emitterübergang
des zweiten Transistors Tr2 in Reihe zwischen dem Basisanschluß 1 und dem Emitteranschluß 3 geschaltet. Die Umkehrdurchschlagspannung über den Basisanschluß 1 und den Emitteranschluß
3 des zusammengesetzten Darlington Transistors wird daher zweimal so groß wie die eines einfachen bipolaren Transistors. Um
den Darlington Transistor zu schalten ist daher gegenüber dem einfachen Transistor eine doppelt hohe Rückleistung notwendig. Da die
doppelt hohe Rückleistung verwendet wird., erfordert das Entschwinden
der Rückleistung eine längere Zeitdauer als bei dem einfachen bipolaren Transistor. Um die Schaltgeschwindigkeit des
Transistors zu vergrößern, ist es notwendig, den Darlington Transistor so zu gestalten, daß er die hohe Rückleistung bzw.-energie
schnell verbraucht. In einigen Beispielen der nachfolgend geschildeten Erfindung wird eine hohe Schaltgeschwindigkeit dadurch
erreicht, daß der Darlington Transistor derart ausgebildet wird, daß er die hohe RUckleistung wirksam verbraucht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Darlington
Transistor der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, dem die geschilderten Nachteile nicht anhaften.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Zwischenraum im Basisbereich ein Hindernisbereich mit der ersten
Leitfähigkeit ausgebildet ist, dessen Tiefe größer als die der
709834/0667
Emitterbereiche ist.
Mit anderen Worten hat der erfindungsgemäße, in einem monolithischen
Substrat ausgebildete Darlington Transistor einen Basisbereich und an der Stelle zwischen den Emittern der beiden Transistoren
der Darlingtonschaltung einen Bereich,der tiefer als die Emitterbereiche
diffundiert ist, damit ein gewünschter Vorwiderstand gebildet ist, mit dem eine gute Charakteristik erzielt wird.
Die Erfindung lässt sich, wie folgt, zusammenfassen: Eine Darlingtonschaltung
von auf einem monolithischen Substrat ausgebildeten Transistoren, wobei das Substrat einen Kollektorbereich, eine
erste Leitfähigkeit und einen Basisbereich einer zweiten Leitfähigkeit aufweist, der Kollektorbereich und der Basisbereich zwischen
sich einen P-N übergang bilden und der Basisbereich wenigstens zwei Emitterbereiche aufweist, die gleichzeitig darin ausgebildet
werden, zwischen sich einen vorgeschriebenen Zwischenraum haben und den gleichen Leitfähigkeitstyp haben, der entgegengesetzt zum Leitfähigkeitstyp
des Basisbereiches ist, wird erfindungsgemäß so ausgebildet, daß im Zwischenraum ein weiterer Bereich mit der gleichen
Leitfähigkeit wie die der Emitterbereiche und mit einer Tiefe, die größer ist als die der Emitterbereiche vorhanden ist, wodurch ein
schmaler Pfad zwischen dem Kollektorbasis-P-N übergang und einem
P-N übergang zwischen dem anderen Bereich und dem Basisbereich gebildet
ist.
Der schmale Bereich funktioniert als ein Vorwiderstand Rl mit ausreichend
hohem Wert, der zwischen den Basen der beiden Transistoren liegt und der Darlingtonschaltung eine zufriedenstellende Charakteristik
verleiht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. An dieser
Stelle sei nochmals auf die Pig. 1, 2a und 2b hingewiesen, die
den Stand der Technik betreffen und bereits erläutert wurden. Dabei
F i g. 1 ein Schaltbild eines Darlington Transistors,
709834/^667
Pig. 2a eine Aufsicht auf einen herkömmlichen Silicium-Mesa-Typ
NPN Darlington Transistor und
Fig. 2b eine Schnittansicht des Transistors gemäß Fig. 2a, ge-* schnitten in der Ebene B-B.
Fig. 2b eine Schnittansicht des Transistors gemäß Fig. 2a, ge-* schnitten in der Ebene B-B.
Es zeigen:
Fig. 3a eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Silicium-Mesa-Typ NPN Darlington Transistors,
Fig. 3b eine Schnittansicht des Transistors der Fig. 3a, geschnitten
in der Ebene B-B,
Fig. 4a eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Silicium-Mesa-Typ Darlington Transistors,
Fig. Mb eine Schnittansicht mit Schnittebene B-B der Fig. la,
Fig. 5a eine Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Silicium-Mesa-Typ NPN Darlington Transistors,
Fig. 5b eine Schnittansicht der Schnittebene B-B der Fig. 5a,
Fig. 5c eine Schnittansicht der Schnittebene C-C der Fig. 5a,
F i g. 6 ein Schaltbild der in F i g. 5a bis 5c dargestellten Vorrichtung,
Fig. 7a eine Aufsicht auf ein viertes Beispiel des Silicium-Mesa-Typ
NPN Darlington Transistors,
Fig. 7b eine Schnittansicht der Schnittebene B-B der Fig. 7a,
Fig. 7c eine Schnittansicht der Schnittebene C-C der Fig. 7a,
F i g. 8 ein Schaltbild eines fünften Beispiels,
F i g. 9a eine Aufsicht auf ein sechstes Beispiel eine Silicium-Mesa-Typ
NPN Darlington Transistors,
FIg. 9b eine Schnittansicht der Schnittebene B-B der F i g. 9a
und
Fig. 9c eine Schnittansicht der Schnittebene C-C der Fig. 9a.
In F i g. 3a und b ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, das das gleiche Schaltbild hat wie in F i g. 1 dargestellt und ein Silicium-Mesa-Typ NPN Darlington
Transistor ist. Auf dem Substrat 110, das die gemeinsamen Kollektorbereiche
11 und II1 bildet, sind P-Typ Basisbereiche 17 und JJ'
kontinuierlich durch bekanntes epitaxisches Wachsen ausgebildet. In den Basisbereichen 17 und 17' sind Emitterbereiche 13 und 13'
7 09834/0667
/ο
für den ersten Transistor TrI und den zweiten Transistor Tr2 durch
Phosphor-Diffusion ausgebildet. Im Emitterbereich 13' des zweiten Transistors Tr2 ist ein kleiner, von Diffusion freier Fensterbereich
14 ausgebildet. Die Basiselektroden 16 und 15'' und die
Emitterelektroden 15 und 12 der beiden Transistoren Tr2 und Tr2 sind durch Dampfniederschlag eines Metalls, beispielsweise Aluminium
ausgebildet.
Im zweiten Transistor Tr2 ist der Emitterbereich 13' derart ausgebildet,
daß sein Muster etwas breiter als das der Elektrode 12 ist, und die Emitterelektrode 12 überdeckt den diffusionsfreien Fensterbereich
14. Ein Endbereich 13'' des Emitterbereiches 13' bildet
gegenüber Strom einen Hindernisbereich. Die Emitterelektrode 12 und die Basiselektrode 15 des zweiten Transistors Tr2 sind über den
von Diffusion freien Fensterbereich 14 und einen schmalen bzw. abgeflachten
Pfad unter dem Hindernisbereich 13'' der Länge 12 miteinander verbunden. Der schmale Pfad im Basisbereich 17' bildet
einen zweiten Vorwiderstand R2, der zwischen der Basis und dem Emitter des zweiten Transistors Tr2 liegt. Der Widerstandswert des
zweiten Vorwiderstandes R2 ist durch die Fläche des von Diffusion freien Fensterbereichs 14, die Länge 12 des Hindernisbereiches 13' '
> die Breite W2 des Hindernisbereiches 13'' und die Höhe hl der verschmälerten
bzw. verflachten Bereiche des Basisbereiches bestimmt.
Im ersten Transistor TrI ist die Basiselektrode 16 in einer öffnung
in der Emitterelektrode 15 ausgebildet und ist die Emitterelektrode 15 derart ausgebildet, daß wenigstens ein verlängerter
Bereich 15' von ihr den Basisbereich 17' des zweiten Transistor Tr2 berührt. Der verlängerte Bereich 15' wirkt als die Emitterelektrode
des ersten Transistors TrI und gleichzeitig als die Basiselektrode
des zweiten Transistors Tr2 Der Emitterbereich 13 des ersten Transistors TrI ist derart ausgebildet, daß er ein Muster mit einem
Hindernisbereich 131 der Länge 11 zwischen dem Basisbereich 17 des ersten Transistors TrI und dem Basisbereich 17' des zweiten Transistors
Tr2 aufweist. Neben dem Hindernisbereich 131 ist ein zusätzlicher Hindernisbereich 20 durch Diffusion so ausgebildet, daß
er eine größere Tiefe als der Hindernisbereich 131 hat. Die Diffu-
709834/0667
sionsfront des zusätzlichen Hindernisbereiches 20 liegt tiefer als die des Hindernisbereiches 131 und der Emitterbereiche 13 und
13'· Entsprechend kann die Höhe hl des schmalen Pfades, der zwischen der Diffusionsfront des zusätzlichen Hindernisbereiches
20 und dem Kollektor-Basis P-N Übergang 19 ausgebildet ist, ausreichend
klein gemacht werden, wodurch im Vergleich zum Widerstand RA unter dem nicht so tiefen Hindernisbereich 131 ein genügend
viel größerer Widerstand RB in diesem schmalen Pfadbereich unter dem zusätzlichen Hindernisbereich 20 erzielt werden kann.
Der Widerstand Rl im Darlington Transistor der Fig. 3a und 3b
ist im wesentlichen durch die Summe der genannten Widerstände RA und RB gegeben, die von den Längen 11 und 13 und den Höhen hl und
h2 abhängen. Da die Tiefe der Diffusionsfront des zusätzlichen Hindernisbereiches
20 tiefer ist als die des Hindernisbereiches 131, kann die Höhe h2 ausreichend viel kleiner als die Höhe hl gemacht
werden. Entsprechend kann der Wert des Widerstandes RB genügend größer als der des Widerstandes RA sein, wodurch ein erwünschter
Wert des Widerstandes Rl durch Steuerung der Tiefe der Diffusionsfront des zusätzlichen Hindernisbereiches 20 erreichbar ist. Durch
richtige Steuerung der Höhe h2 ist somit ein erwünschter großer Wert des Widerstandes Rl bei einer merklich kürzeren Gesamtlänge
von 11 ♦ IM + 13 erzielbar, das ist die Summe aus der Länge des
Hindernisbereiches 131, dem Zwischenbereich 139 und dem zusätzlichen Hindernisbereich 20. Die Gesamtlänge 11 ♦ IM ♦ 13 ist merklich kürzer als die Länge 11 des Hindernisbereiches 131 des herkömmlichen
Darlington Transistors gemäß Fig. 2a und 2b. Entsprechend
ist es möglich, die Abmessung des Substrats bzw. Grundplättchens zu verringern.
Bei der Herstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3a und
b erfolgt die Ausbildung des zusätzlichen Hindernisbereiches 20 in einer von der Stufe der Ausbildung des Hindernisbereiches 131
und der Emitter 13 und 13* getrennten Stufe. Daher kann die Höhe h2 unabhängig von der Höhe hl gewählt werden. Entsprechend kann ein
erwünschter Wert des Widerstandes Rl erzielt werden, ohne die Transistorkomponenten zu beeinflussen und dabei ihre Eigenschaften
ungünstig zu verändern.
709834/0667
Weil keine Notwendigkeit besteht, eine Elektrode oder einen Verbindungsdraht
mit der Oberfläche des zusätzlichen Hindernisbereiches 20 zu verbinden, wird dieser Oberflächenteil mit einem
Isolationsfilm 22, beispielsweise einem SiO2 Film abgedeckt. Durch
vollständiges Abdecken der Oberfläche des zusätzlichen Hindernisbereiches 20 und der Oberfläche des Zwischenbereiches 139 mit dem
Isolationsfilm 22 können die nachfolgenden Stufen der Ausbildung der Elektroden identisch mit den entsprechenden Stufen bei der Herstellung
des herkömmlichen Darlington Transistors gemäß Fig. 2a
und b erfolgen. Wenn die Länge 1*4 des Zwischenbereiches 139 genügend
klein gemacht werden kann, ist der Isolationsfilm 22 auf dem zusätzlichen Hindernisbereich 20 nicht notwendig; die Bedingung,
die Länge 14 des Zwischenbereiches 139 zu minimalisieren,
ist jedoch in einer Massenherstellungslinie außerordentlich schwer zu verwirklichen. Entsprechend wird bei den in der Praxis massenproduzierten
Darlington Transistoren der Isolations^Im 22 bevorzugt
unter dem verlängerten Bereich der Emitterelektrode 15' ausgebildet.
Wenn ein Elektrodenfilm, beispielsweise Nickel, der auf dem Isolationsfilm
22 nicht haftet, in der späteren Stufe verwendet wird, verhindert der Isolationsfilm 22 die Ausbildung des Elektrodenfilms,
wodurch die notwendige Verbindung des Emitters des treibenden Transistors Tr 1 mit der anderen Elektrode, beispielsweise
der Basis des Treibertransistors Tr2 verhindert wird. Um diese Schwierigkeit zu beheben werden im nächsten Beispiel, namentlich
dem zweiten Beispiel gemäß Fig. 2Ja und b; spezielle Muster des
zusätzlichen Hindernisbereiches 20 und des Verbindungspfades 152 erläutert.
Bei dem in F i g. 4a und b dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
ist kein verlängerter Bereich 15' der Emitterelektrode vorhanden wie beim ersten Beispiel gemäß Fig. 3a und b,der einen
so langen Bereich von der Oberfläche des Hindernisbereiches 131 zu einem benachbarten Endteil des Basisbereiches 17' des zweiten Transistors
Tr2 abdeckt. Anstelle davon sind am Hindernisbereich 131 und am benachbarten Endteil des Basisbereiches 17' zwei Metallelek-
709834/0667
-44-
troden I56 und 155 getrennt derart ausgebildet, daß an der Oberfläche
des zusätzlichen Hindernisbereiches 201 keine Elektrode ausgebildet ist. Der zusätzliche Hindernisbereich 201 ist in einjem
L-förmigen Muster ausgebildet, so daß er den Teil eines, beispielsweise
des ersten Transistors TrI, zusammen mit einem Hilfshindernisbereich
20' umgibt, der am Saumteil des Basisbereiches 17 angeordnet ist. Durch dieses Umgeben des ersten Transistors TrI mit
dem L-förmigen zusätzlichen Hindernisbereich 201 und dem Hilfshindernisbereich 20' wird der ungünstige Effekt der Abnahme des Widerstandes
Rl zwischen den Basen des ersten Transistors TrI und des zweiten Transistors Tr2 aufgrund des Vorhandenseins eines merklichen
Spaltteils 139 des Basisbereiches 17 zwischen dem Hindernisbereich 131 und dem zusätzlichen Hindernisbereich 201 wirksam minimalisiert.
Der Emitterbereich 13 des ersten Transistors TrI ist bis zum benachbarten Endteil des Basisbereiches 17' des zweiten
Transistors Tr2 fortgesetzt und die Emitterelektrode 15 des ersten Transistors TrI ist verlängert und bildet einen Verbindungspfad 152 längs und auf der Oberfläche des genannten verlängerten
Bereiches des Emitterbereiches 13 und erstreckt sich weiter zu den Elektroden 155, 15 und 15*' und ist mit diesen verbunden, die den
zweiten Transistor Tr2 umgeben. Der verlängerte Teil des Emitterbereiches 13 unter dem Verbindungspfad 152 ist durch Diffusion
gleichzeitig mit der Stufe ausgebildet, in der die Emitterbereiche
13 und 13' ausgebildet werden.
Im zweiten Beispiel der Pig. 1Ia und 4b ist der Verbindungspfad
152 zum Verbinden des Emitterbereiches 13 des ersten Transistors
TrI und des Basisbereiches 17' des zweiten Transistors Tr2 lang
gestaltet und derart angeordnet, daß er durch einen kanalartigen Teil hindurchreicht, der zwischen dem Hindernisbereich 201 und dem
Hilfshindernisbereich 20' ausgebildet ist. Der zusätzliche Hindernisbereich
201 und der Hilfshindernisbereich 20' isolieren somit den Basisbereich 17 des ersten Transistors TrI und den Basisbereich
17' des zweiten Transistors Tr2 wirksam, wodurch ein hoher Wert des Widerstandes Rl erzielt wird. Deshalb ist es auch möglich, die
Bedingung Rl^ R2 zu erfüllen und einen hohen Stromverstärkungskoeffizienten
bei kleiner Substratabmessung zu erzielen.
709834/0667
Beim Herstellen des Darlington Transistors dieses Beispiels werden
der zusätzliche Hindernisbereich 201 und der Hilfshindernisbereich 20* in Diffusionsstufen ausgebildet, die von der Bildung der
Emitterbereiche 13, 131 und 13' getrennt erfolgen. Die Höhe h2 kann
daher unabhängig von der Höhe hl gewählt werden. Auf diese Weise kann ein erwünschter Wert des Widerstandes Rl erzielt werden, ohne
daß die Komponententransistoren beeinflußt werden und ihre Charakteristika
ungünstig verändert werden.
Fig. 5a, b und c sowie F i g. 6 zeigen ein drittes Beispiel mit
einer Diode D, die parallel zum Widerstand Rl geschaltet ist. Beim Darlington Transistor der Fig. 5a, b und c ist die Basiselektrode
16 des ersten Transistors TrI verlängert und bildet einen verlängerten
Teil I6l auf dem Oberflächenteil des Hindernisbereiches
20, dessen Leitfähigkeitstyp (N) der gleiche ist wie der und dessen Tiefe größer ist als die des Emitterbereiches 13. Weil der Hindernisbereich
20 eine genügend tiefe Diffusionsfront aufweist, kann die Höhe h2 des schmalen Pfades, der zwischen der Diffusionsfront
21 und dem Kollektor-Basisübergang 19 gebildet ist, genügend klein gemacht werden. Der Wert des durch den schmalen Pfad gebildeten
Widerstandes Rl kann somit ausreichend groß sein ohne daß die Länge 13 des Hindernisbereiches 20 groß wird. Die Bedingung R1^R2
kann ebenfalls in einfacher Weise erfüllt werden.
Der P-Typ Basisbereich 17' unter der Elektrode 155 und der N-Typ
Hindernisbereich 20 unter dem verlängerten Teil 161 bilden zwischen sich einen P-N übergang und daher eine Diode zwischen der Basiselektrode
155 des zweiten Transistros Tr2 und dem verlängerten Teil l6l der Basiselektrode 16 des ersten Transistors TrI. Auf diese
Weise ist über die Basen des ersten Transistors TrI und des zweiten Transistors Tr2 und parallel zum Widerstand Rl eine Diode D
gebildet, wie in F i g. 6 dargestellt.
Die parallel zum Widerstand Rl geschaltete Diode D ermöglicht, die
eingangs genannte hohe Rückleistung, die im Ubergangszustand auftritt,
schnell vorbeizuleiten und unschädlich zu machen. Beim Darlington Transistors dieses Beispiels hängt somit die Schaltge-
709834/0667
schwindigkeit nur vom angetriebenen Transistor Tr2 ab und ist entsprechend so schnell wie normaler, einfacher, bipolarer Transistoren.
Wie in F i g. 5c dargestellt, sind die Oberfläche des Hindernisbereiches 20 und der Verbindungsteil bzw. Verbindungspfad 152 der
Emitterelektrode 15 voneinander mittels des Isolationsfilms 22, beispielsweise ein S1O2 Film isoliert, der zwischen ihnen ausgebildet ist. Die Emitterelektrode 13 des ersten Transistors TrI ist
durch den Verbindungspfad 152 mit der Basis verbunden, um die Darlingtonschaltung zu bilden.
Beim Herstellen des Darlington Transistors dieses Beispiels wird
der Hindernisbereich 20 in einer Diffusionsstufe ausgebildet, die getrennt von der Diffusionsstufe ist, in der die Emitterbereiche
13 und 13' ausgebildet werden. Die Höhe h2 des schmalen Pfades kann
somit unabhängig von der Höhe hl gewählt werden. Auf diese Weise kann ein erwünschter Wert des Widerstandes Rl erhalten werden, ohne
daß die Komponententransistoren beeinflußt und ihre Charakteristika
ungünstig verändert werden.
Wenn ein Elektrodenfilm, wie beispielsweise Nickel,der nicht auf
dem Isolationsfilm 22 haften kann, in der letzten Stufe verwendet soll, verhindert der Isolationsfilm 22, daß ein solcher Elektrodenfilm gebildet wird, wodurch die notwendige Verbindung des Emitters
des treibenden Transistors TrI mit der anderen Elektrode, beispielsweise der Basis des getriebenen Transistors Tr2 verhindert
wird. Um diese Schwierigkeit zu beheben, werden im nächsten, in F i g. 7a und b dargestellten Beispiel spezielle Muster des Hindernisbereiches 201 und des Verbindungspfades bzw. Verbindungselektrodenteils 152 erläutert.
In F i g. 7a, b und c, die das vierte Beispiel zeigen, sind ein
L-förmiger Hindernisbereich 201 und ein Hilfshindernisbereich 20· am Saumteil des Basisbereiches 17 in einem Muster ausgebildet, in
dem sie zusammenwirkend den Teil eines, beispielsweise des ersten Transistors TrI umgeben. Diese beiden Bereiche 201 und 20* haben
70983W0667
den gleichen Leitfähigkeitstyp wie aber eine tiefere Diffusionsfront als die Emitterbereiche 13 und 13'. Der Emitterbereich 13
des ersten Transistors TrI ist bis zum benachbarten Endteil des Basisbereiches 17' des zweiten Transistors Tr2 verlängert, und
die Emitterelektrode 15 des ersten Transistors TrI ist so verlängert,
daß sie den Verbindungspfad 152 längs und an der Oberfläche des oben erwähnten verlängerten Teils des Emitterbereichs
13 bildet, und weiter verlängert und mit den Elektroden 155» 15 und 15'' verbunden, die den zweiten Transistor Tr2 umgeben. Der
verlängerte des Emitterbereiches 13 ist gleichzeitig mit der Stufe der Ausbildung der Emitterbereiche 13 und 13' durch Diffusion ausgebildet.
Die Basiselektrode 16 des ersten Transistor TrI ist verlängert, um
einen verlängerten Teil l6l auf dem Oberflächenteil des Hindernisbereiches 20 zu bilden, der den gleichen Leitfähigkeitstyp (N) aufweist
wie der Emitterbereich 13·
Durch das Umgeben des ersten Transistors TrI mit dem L-förmigen
zusätzlichen Hindernisbereich 201 und dem Hilfshindernisbereich 20'
sind die Basisbereich 17 und 17' des ersten und zweiten Transistors TrI und Tr2 genügend voneinander isoliert. Zusätzlich haben der
Hindernisbereich 201 und der Hilfshindernisbereich 20' ausreichend
tiefe Diffusionsfronten, so daß die Höhe h2 des schmalen Pfades zwischen der Diffusionsfront 21 und dem Kollektor-Basisübergang 19
genügend schmal gestaltet werden kann. Der Wert des durch den schmalen Pfad gebildeten Widerstandes Rl kann somit genügend groß
werden, ohne daß die Länge 13 des Hindernisbereiches 20 groß wird;
die Bedingung Rl R2 ist somit leicht erfüllbar ohne daß das Substrat groß wird.
Der P-Typ Basisbereich 17' unter der Elektrode 155 und der N-Typ
Hindernisbereich 161 bilden einen P-N übergang; daher ist zwischen
der Basiselektrode 155 des zweiten Transistors Tr2 und dem verlängerten Teil l6l der Basiselektrode 16 des ersten Transistors TrI
eine Diode ausgebildet. Diese über die Basen des ersten und des zweiten Transistors TrI und Tr2 gebildete Diode liegt parallel zum
709834/0667
Widerstand Rl1 ganz ähnlich wie bei der Schaltung gemäß Fig. 6.
Die parallel zum Widerstand Rl geschaltete Diode D ermöglicht,die
eingangs genannte, hohe Rückleistung, die in einem Übergangszustand auftritt, schnell vorbeizuleiten und unschädlich zu machen. Beim
Darlington Transistor dieses Beispiels hängt die Schaltzeit somit nur vom getriebenen Transistor Tr2 ab und ist entsprechend so
schnell wie die Schaltzeit der normalen, einfachen, bipolaren Transistoren.
Beim Herstellen des Darlington Transistor dieses Beispiels werden der Hindernisbereich 201 und der Hilfshindernisbereich 20* in einer
Diffusionsstufe ausgebildet, die getrennt von der Diffusionsstufe ist, in der die Emitterbereiche 13 und 13' gebildet werden. Die
Höhe h2 des schmalen Pfades kannsomit unabhängig von *r Höhe hl
unter den Emitterbereichen 13 und 13' gewählt werden. Auf diese Weise kann für den Widerstand Rl ein erwünschter Wert erhalten
werden, ohne daß die Komponententransistoren beeinflußt und in ihren Charakteristika ungünstig verändert werden.
P i g. 8 zeigt das Schaltbild eines fünften Beispiels, bei dem ein
eine Vorstufe bildender treibender Transistor TrI1 als eine Vorstufe
an den treibenden Transistor TrI derart angeschlossen ist, daß ein zusätzlicher Transistor TrI1 mit seiner Basis an den Basisanschluß
1, mit seinem Kollektor- an die gemeinsam angeschlossenen Kollektoren der Transistoren TrI und Tr2 und mit seinem Emitter an
die Basis des treibenden Transistors TrI angeschlossen ist. Ein solcher dreistufiger Darlington Transistor ist in einfacher Weise
dadurch herstellbar, daß in dem monolithischen Substrat der eine Vorstufe bildende treibende Transistor TrI' zusammen mit dem Vorwiderstand
Rl' und der Diode Dl ausgebildet wird, die mit dem treibenden Transistor TrI in ähnlicher Weise verbunden sind wie der
treibende Transistor TrI, der Vorwiderstand Rl und die Diode D2 in
Beziehung zum Transistor Tr2 der .nachfolgenden Stufe stehen. Des weiteren empfiehlt sich, eine dritte Diode D3, die zwischen den
Basen des vorstufigen Treibertransistors TrI' und des getriebenen Transistors Tr2 angeordnet ist, in ähnlicher Weise wie die Dioden
709834/0667
Ά*
Dl und Dl1 auszubilden, um eine höhere Schaltgeschwindigkeit zu erreichen.
Der Fachmann ist ohne weiteres in der Lage, jedwelche der Dioden
der Schaltung gemäß F i g. 8 vorzusehen oder wegzulassen. Des weiteren ist es in einfacher Weise möglich, in ähnlicher Weise
einen mit noch mehr Stufen versehenen Darlington Transistor herzustellen.
Die an die Basis und den Emitter der Komponententransistoren TrI1
und TrI in Gegenrichtung zu deren Basis-Emitterübergang angeschlossene
Diode hat die Funktion, die eingangs erwähnte, vorübergehend auftretende hohe Rückleistung unschädlich zu machen, die an
den Basis-Emitterelektroden des Transistors erscheint. Dadurch wird die Schaltgeschwindigkeit beschleunigt. Diese Dioden haben keinen
nachteiligen Einfluß.
Fig. 9a, b und c zeigen ein sechstes Beispiel eines Darlington
Transistors mit einem treibenden Transistor TrI und einem getriebenen
Transistor Tr2 in einem monolithischen Substrat. Da3 Substrat weist im Basisbereich die Emitterbereiche 13 und 13' des
treibenden und getriebenen Transistors TrI und Tr2· auf, die voneinander
durch einen Hindernisbereich 20 isoliert sind. Der Hindernisbereich 20 hat den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Emitterbereiche
13 und 13'. Seine Diffusionsfronttiefe ist größer als die
der Emitterbereiche. Das Substrat enthält in dem Basisbereich 17' des getriebenen Transistors Tr2 benachbarten Teil einen Inselbereich
23 mit dem gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Emitterbereiche 13 und 13'. Der Inselbereich 23 ist in Berührung mit dem verlängerten
Teil l62 der Basiselektrode 16. Der so aufgebaute Darlington Transistor enthält einen Widerstand Rl und eine dazu parallel geschaltete
Diode, die an den Basen des treibenden Transistors TrI und des getriebenen Transistors Tr2 liegen. Der genannte Inselbereich
23 wird gleichzeitig mit der Diffusion der Emitterbereiche 13 und 13' angeordnet. Die sich kreuzenden Teile der Oberfläche des
Hindernisbereiches 20 und des verlängerten Teils 162 und der Verbindungsteile 152 sind gegeneinander mittels Isolationsfilmen 22,
70983A/0667
beispielsweise SiO- Film isoliert.
Weil der Hindernisbereich 20 eine ausreichend tiefe Diffusionsfront hat, kann die Höhe h2 des schmalen Pfades zwischen der Diffusionsfront
21 und dem Kollektor-Basisübergang 19 genügend klein gemacht werden. Der Wert des durch den schmalen Pfad gebildeten
Widerstandes Rl kann somit ausreichend groß gemacht werden, ohne daß die Länge 13 des Hindernisbereiches 20 groß wird. Auch die Bedingung
Rl> R2 ist in einfacher Weise zu erfüllen.
Der Basisbereich 17' vom P-Typ unter der Elektrode 155 und der
Inselbereich 23 vom N-Typ bilden zwischen sich einen P-N übergang,
wodurch zwischen der Basiselektrode 155 des zweiten Transistors Tr2
und dem verlängerten Teil 162 der Basiselektrode 16 des ersten Transistors TrI eine Diode gebildet ist. Diese Über die Basen des
ersten und des zweiten Transistors TrI und Tr2 gebildete Diode ist
in F i g. 6 dargestellt.
Die so gebildete Diode liegt parallel zum Widerstand Rl und ermöglicht,
die eingangs genannte hohe Rückleistung, die im Übergangszustand auftritt, rasch umzuleiten und unschädlich zu machen. Beim
Darlington Transistor dieses Beispiels hängt die Schaltgeschwindigkeit somit nur vom getriebenen Transistor Tr2 ab und ist entsprechend
so schnell wie bei normalen, einfachen, bipolaren Transistoren.
Beim Herstellen des Darlington Transistors dieses Beispiels wird
der Hindernisbereich 20 in einer von der Bildung der Emitterbereiche
13 und 13' getrennten Diffusionsschritt vorgenommen. Die Höhe h2 des schmalen Pfades kann somit unabhängig von der Höhe hl
gewählt werden. Auf diese Weise lässt sich ein erwünschter Wert des Widerstandes Rl erreichen, ohne daß dadurch die Komponententransistoren
beeinflußt und ihre Charakteristika merklich geändert werden.
Die Art der Bildung einer Diode mittels des Inselbereiches mit der
gleichen Leitfähigkeit wie die Emitterbereiche ist auch im drei-
709834/0667
stufigen Darlington Transistor der F i g. 8 verwendbar.
Die Erfindung ist ebenfalls für Beispiele anwendbar, die auf einem
Substrat vom P-Typ ausgebildet sind und entgegengesetzte Leitfähigkeitstypen
zu entsprechenden Teilen der vorgenannten Beispiele haben.
Patentansprüche
709834/0667
Leerseite
Claims (5)
- PatentansprücheJ Auf einem monolithischen Substrat ausgebildeter Darlington Transistor, wobei das Substrat einen Kollektorbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen Basisbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, der Kollektorbereich und der Basisbereich zwischen sich einen P-N übergang bilden und der Basisbereich wenigstens zwei Emitterbereiche des ersten Leitfähigkeitstyps aufweist, zwischen denen vorgeschriebener Zwischenraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum im Basisbereich (17, 171) ein Hindernisbereich (20; 201, 201) mit der ersten Leitfähigkeit ausgebildet ist, dessen Tiefe größer als die der Emitterbereiche (13, 13') ist.
- 2. Darlington Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hindernisbereich (20) derart angeorndet ist, daß er die Hauptoberfläche des Basisbereiches (17f 17') unterteilt, um die Emitterbereiche (13, 13') des ersten und des zweiten Transistors (TrI, Tr2) voneinander zu isolieren, und daß ein Verbindungspfad (15*) aus leitendem Film zum Verbinden des Emitters (13) des ersten Transistors (TrI) mit der Basis (17') des zweiten Transistors (Tr2) gebildet ist, der die Oberfläche des Hindernisbereiches kreuzt, und daß zwischen den sich kreuzenden Flächen ein Isolationsfilm (22) angeordnet ist.
- 3. Darlington Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hindernisbereich (201, 20') derart angeordnet ist, daß er einen der Transistoren (TrI) umgibt, und daß der Hindernisbereich ein Muster mit einem unterbrochenen Teil aufweist, durch den hindurch ein auf der Hauptoberfläche des Substrats ausgebildeter Verbindungspfad (152) aus leitendem Film den Emitter des ersten Transistors und die Basis des zweiten Transistors verbindet.
- 4. Darlington Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einem Teil der Oberfläche des Hindernisbereiches (20) eine mit der Basis (17) des ersten Transi-709834/0667OR1QlNAL INSPECTED-20-stors (TrI) verbundene Elektrode (161) vorgesehen ist.
- 5.Auf einem monolithischen Substrat ausgebildeter Darlington Transistor mit einer Kollektorschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, einer Basisschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der Kollektorschicht unter Bildung eines P-N Übergangs dazwischen ausgebildet ist, und ein Paar Emitterbereiche des ersten Leitfähigkeitstyps, die mit gegenseitigem Zwischenraum in der Basisschicht ausgebildet sind, um dadurch am Substrat einen ersten und einen zweiten bipolaren Transistor auszubilden, gekennzeichnet durch einen Hindernisbereich (20) mit dem ersten Leitfähigkeitstyp und einer Diffusionsfront, die tiefer als die der Emitterbereiche (13, 13') ist, der im Zwischenraum derart ausgebildet ist, daß er die Emitterbereiche voneinander isoliert, einen Inselbereich (23) des ersten Leitfähigkeitstyps, der im Basisbereich (17f) des zweiten Transistors (Tr2) angeordnet ist, eine Elektrode (162) zuir. Verbinden des Inselbereiches mit dem Basisbereich (17) des ersten Transistors (TrI)'und einen Verbindungspfad (152) aus leitendem Film zum Verbinden des Emittepbereiches des ersten Transistors (TrI) mit dem Basisbereich (171) des zweiten Transistors (Tr2)709834/0667
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345176A JPS5296870A (en) | 1976-02-10 | 1976-02-10 | Darlington transistor |
| JP51096527A JPS5925390B2 (ja) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | ダ−リントントランジスタ |
| JP13193176A JPS5356976A (en) | 1976-11-02 | 1976-11-02 | Darlington transistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2705183A1 true DE2705183A1 (de) | 1977-08-25 |
| DE2705183C2 DE2705183C2 (de) | 1982-05-27 |
Family
ID=27280256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2705183A Expired DE2705183C2 (de) | 1976-02-10 | 1977-02-08 | Halbleiterbauelement |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4136355A (de) |
| AU (1) | AU506127B2 (de) |
| CA (1) | CA1081367A (de) |
| DE (1) | DE2705183C2 (de) |
| FR (1) | FR2341203A1 (de) |
| GB (1) | GB1549144A (de) |
| IT (1) | IT1073394B (de) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5658261A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-21 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPS5947467B2 (ja) * | 1981-09-01 | 1984-11-19 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 温度センサ−用半導体素子 |
| JPS59104165A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用トランジスタ |
| IT1221867B (it) * | 1983-05-16 | 1990-07-12 | Ates Componenti Elettron | Struttura di transistore bipolare di potenza con resistenza di bilanciamento di base incroporata by-passable |
| JPH03288469A (ja) * | 1990-04-04 | 1991-12-18 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| US9478537B2 (en) * | 2009-07-15 | 2016-10-25 | Cree, Inc. | High-gain wide bandgap darlington transistors and related methods of fabrication |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2055299A1 (de) * | 1969-11-10 | 1971-05-27 | Marconi Co Ltd | Integrierte Schaltung |
| US3836995A (en) * | 1973-05-25 | 1974-09-17 | Rca Corp | Semiconductor darlington circuit |
| DE2444589A1 (de) * | 1973-09-26 | 1975-03-27 | Rca Corp | Integrierte halbleiterschaltung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3510735A (en) * | 1967-04-13 | 1970-05-05 | Scient Data Systems Inc | Transistor with integral pinch resistor |
| DE1574651C3 (de) * | 1968-03-01 | 1976-01-02 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Monolithisch integrierte Flip-Flop-Speicherzelle |
| US3836997A (en) * | 1973-09-26 | 1974-09-17 | Rca Corp | Semiconductor darlington circuit |
| US3913213A (en) * | 1974-08-02 | 1975-10-21 | Trw Inc | Integrated circuit transistor switch |
-
1977
- 1977-02-03 US US05/765,426 patent/US4136355A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-02-08 DE DE2705183A patent/DE2705183C2/de not_active Expired
- 1977-02-09 CA CA271,388A patent/CA1081367A/en not_active Expired
- 1977-02-09 FR FR7703671A patent/FR2341203A1/fr active Granted
- 1977-02-09 IT IT67288/77A patent/IT1073394B/it active
- 1977-02-10 AU AU22179/77A patent/AU506127B2/en not_active Expired
- 1977-02-10 GB GB5513/77A patent/GB1549144A/en not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2055299A1 (de) * | 1969-11-10 | 1971-05-27 | Marconi Co Ltd | Integrierte Schaltung |
| US3836995A (en) * | 1973-05-25 | 1974-09-17 | Rca Corp | Semiconductor darlington circuit |
| DE2444589A1 (de) * | 1973-09-26 | 1975-03-27 | Rca Corp | Integrierte halbleiterschaltung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU506127B2 (en) | 1979-12-13 |
| IT1073394B (it) | 1985-04-17 |
| DE2705183C2 (de) | 1982-05-27 |
| US4136355A (en) | 1979-01-23 |
| CA1081367A (en) | 1980-07-08 |
| FR2341203A1 (fr) | 1977-09-09 |
| AU2217977A (en) | 1978-08-17 |
| FR2341203B1 (de) | 1979-10-05 |
| GB1549144A (en) | 1979-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10134665C1 (de) | Betriebsverfahren für ein Halbleiterbauelement, geeignet für ESD-Schutz | |
| DE2439875C2 (de) | Halbleiterbauelement mit negativer Widerstandscharakteristik | |
| DE1260029B (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen auf einem Halbleitereinkristallgrundplaettchen | |
| DE2538326A1 (de) | Halbleiteraufbau | |
| DE1027800B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Transistors mit einem Halbleiterkoerper aus zwei Schichten | |
| DE1639254A1 (de) | Feldeffekthalbleitereinrichtung mit isoliertem Gatter und einem Durchschlagverhinderungsschaltelement sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE2655917C2 (de) | ||
| DE1614145A1 (de) | Dauerdurchschlagssicherer Feldeffekttransistor mit isolierten Gattern | |
| DE1589707A1 (de) | Temperaturkompensierte Z-Diode | |
| DE3013559A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE2556668A1 (de) | Halbleiter-speichervorrichtung | |
| DE2231521C2 (de) | Planares Halbleiterbauelement | |
| DE1564048A1 (de) | Halbleiterschalter fuer niedrige Schaltspannungen | |
| DE2657293C3 (de) | Elektrische Schaltungsanordnung in Transistor-Transistor-Logikschaltung (TTL) | |
| DE1764578C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit einem Feldeffekttransistor | |
| DE2705183A1 (de) | Auf einem monolithischen substrat ausgebildeter darlington transistor | |
| DE2515457B2 (de) | Differenzverstärker | |
| DE2514619A1 (de) | Verstaerkungssteuerschaltung nach differentialverstaerkerart | |
| DE2159171A1 (de) | Monolithischer Transistor mit niedrigem Sättigungswiderstand und geringer Verlagerungsspannung | |
| DE2347394A1 (de) | Integrierte schaltung vom mesa-typ | |
| DE3328407A1 (de) | Halbleiterschaltanordnung | |
| DE3333959C2 (de) | ||
| DE3033731C2 (de) | Statische bipolare Speicherzelle und aus solchen Zellen aufgebauter Speicher | |
| DE2263075A1 (de) | Monolithische integrierte halbleiteranordnung | |
| DE3632642C2 (de) | Halbleiter-Leistungs-Bauelement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01L 27/06 |
|
| D2 | Grant after examination |