DE3235389A1 - Mis-feldeffektanordnungen - Google Patents
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- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
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Description
- MIS-Feldeffektanordnungen
- Die Erfindung betrifft MIS-Feldeffektanordnungen. Bei der Herstellung von MIS-Feldeffektanordnungen wie MIS-Feldeffekttrioden oder -Tetroden wird im allgemeinen auch als Gateis&Lator Siliciumdioxid verwendet. Die Anwendung derartiger Feldeffekttransistoren im Hochfrequenzbereich macht jedoch Schwierigkeiten im Hinblick auf inaktive Streukapazitäten, beträchtliche Gate-Bahnwiderstände und die Durchschlagfestigkeit derartiger Transistoren. Mittels Siliciumdioxid als Isolator lassen sich bei solchen MOS-Transistoren Oxidspannungen von 50 Volt erreichen. Derartige Transistoren erweisen sich in der Praxis jedoch als sehr empfindlich. Ein robusterer MOS-Transistortyp mit sehr dicken SiO2-Schichten weist eine Oxidspannung von 70 Volt auf; weist jedoch wegen einer erforderlichen größeren Kanalbreite schlechtere Hochfrequenzeigenschaften auf.
- Aufgabe der vo-rliegenden Erfindung ist es daher, für Hochfrequenzanwendungen MIS-Transistoranordnungen mit einer höheren Durchschlagfestigkeit, weniger inaktiven Streukapazitäten und geringerem Bahnwiderstand anzugeben.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für Hochfrequenzanwendungen Gateisolatoren mit hoher Dielektrizitätskonstante und hoher Durchschlagsfestigkeit verwendet werden.
- Es ist besonders vorteilhaft, daß zur Herstellung des Gateisolators mindestens eines der Materialien Siliciumnitrid (Si3N4) und/oder Aluminiumoxid (Al203) verwendet wird.
- Bei sonst gleichen dynamischen Transistoreigenschaften, wie z.B. Gate-Kapazität und Steilheit, und bei gleicher Geometrie, d.h. gleicher Gate-Weite und Gate-Länge, wird z.B. bei Verwendung von Siliciumnitrid (Si3N4) die Gate-Isolationsdicke um den Faktor 1,8 größer als bei Siliciumdioxid (Si02), da die Beziehung gilt: (Si3N4) = 1,8 . t(Sio2) Dabei ist #(Si3N#) die Dieiektrizitätskonstante für Si3N4 &(Si02) die Dielektrizitätskonstante für SiO2.
- Außerdem ist die Durchbruchfeldstärke von Siliciumnitrid um den Faktor 1,7 größer als von Siliciumdioxid. Damit ist die Durchbruchspannung mit Siliciumnitrid-Isolation insgesamt um den Faktor 1,8 x 1,7 « 3 größer als die Durchbruchspannung bei Siliciumdioxid-Isolation. Bei sonst gleichen Bedingungen verdreifachen sich damit auch die eingangs angegebenen Oxidspannungen.
- Um bei gleichen Geometrien mit Siliciumnitridisolation die gleiche Durchbruchsspannung zu erzielen wie bei Siiiciumdioxidisolation, kann die Siliciumnitridschicht ungefähr um den Faktor 1,7 dünner gewählt werden als die entsprechende Siliciumdioxidschicht. Dadurch und durch die Tatsache, daß der g - Wert von Siliciumnitrid um den Faktor 1,8 größer ist als der entsprechende Wert von Silicíumdioxid erhöht sich die Steilheit und die Kapazität um den Faktor 1,7 x 1,8 # 3. Deshalb kann, um gleiche Gate-Kapazität und Steilheit zu erhalten, bei einer Nitridisolation die Kanalbreite entsprechend reduziert werden gegenüber derjenigen Kanalbreite die bei Siliciumdioxid-Isolation verwendet wird. Der Übergang zu kleineren Kanalbreiten bringt folgende Vorteile: Es können entsprechend kleinere Chipflächen verwendet werden. Es treten weniger inaktive Streukapazitäten auf und der Gate-Bahnwiderstand ist klei- ner. Geringere inaktive Streukapazitäten und kleinere Gate-Bahnwiderstände bewirken eine Verbesserung der Hochfrequenzeigenschaften hiernach gefertigter Transistoren.
- Je nach Anforderung der zu fertigenden Transistoren (in Form von Trioden oder Tetroden) werden die Daten wie Isolatorschichtdicke und Geometrie entsprechend gewählt.
- Mit erfindungsgemäßen MIS-Eeldeffektanordnungen lassen sich Feldeffekttransistoren und -Tetroden, insbesondere Hochfrequenzverstärker und -mischer, vorzugsweise für Frequenzen größer als 300 MHz erzeugen 2 Patentansprüche
Claims (2)
- Patentansprüche MIS-F#eldeffektanordnung, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß für Hochfrequenzanwendungen Gateisolatoren mit hoher Dieiektrizitätskonstante und hoher Durchschlagfestigkeit verwendet werden.
- 2. MIS-Feldeffektanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Herstellung des Gateisolators mindestens eines der Materialien Siliciumnitrid (Si3N4) und/oder Aluminiumoxid (A1203) verwendet wird.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823235389 DE3235389A1 (de) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | Mis-feldeffektanordnungen |
| DE19823236131 DE3236131A1 (de) | 1982-09-24 | 1982-09-29 | Verfahren zur herstellung von mis-feldeffektanordnungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823235389 DE3235389A1 (de) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | Mis-feldeffektanordnungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3235389A1 true DE3235389A1 (de) | 1984-03-29 |
Family
ID=6174061
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823235389 Ceased DE3235389A1 (de) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | Mis-feldeffektanordnungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3235389A1 (de) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1125650A (en) * | 1965-06-23 | 1968-08-28 | Sperry Rand Corp Assignees Of | Insulating layers and devices incorporating such layers |
-
1982
- 1982-09-24 DE DE19823235389 patent/DE3235389A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1125650A (en) * | 1965-06-23 | 1968-08-28 | Sperry Rand Corp Assignees Of | Insulating layers and devices incorporating such layers |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DE-Z.: NTZ, 1970, S. 501-506 * |
| DE-Z.: Philips Technische Rundschau, 31. Jg., 1970/71, S. 234-246 * |
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