DE3302025A1 - Process for producing an epitaxial-base transistor - Google Patents

Process for producing an epitaxial-base transistor

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DE3302025A1
DE3302025A1 DE19833302025 DE3302025A DE3302025A1 DE 3302025 A1 DE3302025 A1 DE 3302025A1 DE 19833302025 DE19833302025 DE 19833302025 DE 3302025 A DE3302025 A DE 3302025A DE 3302025 A1 DE3302025 A1 DE 3302025A1
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Abstract

In a process for producing an epitaxial-base transistor in which a layer having the conduction type of the collector zone is epitaxially deposited on a collector parent body and is of higher resistance than the latter, and in which the base zone is epitaxially deposited on the higher-resistance collector layer and the emitter zone is introduced into the base zone, a semiconductor zone having the conduction type of the collector zone is introduced into the semiconductor body from the semiconductor surface on the emitter side in such a way that this semiconductor zone forms the lateral boundary of the base zone and the base-collector p-n junction extends to the semiconductor surface on the emitter side as a consequence of introducing said semiconductor zone.

Description

Verfahren zum Herstellen eines EpibasistransistorsMethod for manufacturing an epibase transistor

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Epibasistransistors, bei dem auf einen Kollektorgrundkörper vom Leitungstyp der Kollektorzone eine Schicht vom Leitungstyp der Kollektorzone epitaktisch aufgebracht wird, die höherohmig ist als der Kollektorgrundkörper, und bei dem auf der höherohmigen Kollektorschicht die Basiszone epitaktisch abgeschieden und in die Basis zone die Emitterzone eingebracht wird.The invention relates to a method for producing an epibase transistor, in which a layer on a collector base body of the conduction type of the collector zone of the conductivity type of the collector zone is applied epitaxially, which is higher resistance than the collector body, and the one on the higher-resistance collector layer the base zone is deposited epitaxially and the emitter zone is introduced into the base zone will.

Epibasistransistoren werden gemäß der Figur 1 heute im allgemeinen dadurch hergestellt, daß auf ein niederohmiges Substrat 1 vom Leitungstyp der Kollektorzone eine höherohmige Schicht 2 vom Leitungstyp der Kollektorzone epitaktisch aufgebracht und auf der höherohmigen Kollektorschicht 2 die Basiszone 3 epitaktisch abgeschieden wird. Anschließend wird die Emitterzone 4 in die Basiszone 3 eindiffundiert.Epibase transistors are generally used in accordance with FIG. 1 today produced in that on a low-resistance substrate 1 of the conductivity type of the collector zone a higher-resistance layer 2 of the conductivity type of the collector zone is applied epitaxially and the base zone 3 is deposited epitaxially on the higher-resistance collector layer 2 will. The emitter zone 4 is then diffused into the base zone 3.

Zur seitlichen Begrenzung desdes Basis-Kollektor-pn-Überganges 5 wird gemäß'der Figur I eine Mesaätzung durchgeführt, und zwar wird der Halbleiterkörper von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche bis zum niederohmigen-Substrat 1 seitlich abgetragen.For the lateral delimitation of the base-collector-pn-junction 5 is According to FIG. I, a mesa etching is carried out, specifically the semiconductor body from the emitter-side semiconductor surface to the low-resistance substrate 1 laterally worn away.

Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß bei der Herstellung einer Vielzahl von Epibasistransistoren auf einer gemeinsamen Halbleiterscheibe Scheiben erhalten werden, die von Gräben durchgezogen sind.The known method has the disadvantage that in the production of a Multiple epibase transistors on a common semiconductor wafer are obtained, which are criss-crossed by trenches.

Solche Halbleiterscheiben lassen sich schlecht bearbeiten.Such semiconductor wafers are difficult to process.

Aber auch bei den Epibasistransistoren selbst ergeben sich Nachteile bei Anwendung des bekannten Herstellungsverfahrens, da seitlich austretende pn-Übergänge schlechter passiviert werden können als pn-Übergäng#e, die sich zur emitterseitigen Oberfläche erstrecken.But there are also disadvantages with the epibase transistors themselves when using the known manufacturing process, since laterally emerging pn junctions Can be passivated worse than pn junctions, which are to the emitter-side Extend surface.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,-.ein Verfahren zur Herstellung von Epibasistransistoren anzugeben, welches die Nachteile des bekannten Verfahrens nicht aufweist, ohne Mesaätzung auskomst und Epibasistransistoren mit zur emitterseitigen Halbleiteroberfläche verlaufenden Basis#Kollektor-pn-Übergängen liefert. -Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art gelöst, bei dem nach der Erfindung von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche aus eine Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone derart in den Halbleiterkörper eingebracht wird, daß diese Halbleiterzone #die Basiszone s?itlich'begrenzt und der Basis-Kol#ektor-pn-Übergang als Folge des Einbringens dieser Halbleiterzone zur emitterseitigen Halbleiteroberfläche verläuft.The invention is therefore based on the object -. A method for Manufacture of epibase transistors indicate which the disadvantages of the known Method does not have, without mesa etching and with epibase transistors to the emitter-side semiconductor surface running base # collector pn junctions supplies. -This object is achieved by a method of the type mentioned at the beginning, in which according to the invention from the emitter-side semiconductor surface from a Semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone in this way in the semiconductor body is introduced that this semiconductor zone "delimits the base zone on the south" and the base-collector-pn-junction as a result of the introduction of this semiconductor zone runs to the emitter-side semiconductor surface.

Die Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone, die von der -emitterseitigen H-alblei:teroDerfl'äche aus in den Halbleiterkörper - beispielsweise durch-Diffusion -eingebracht wird, muß sich nicht bis zum niederohmigen Kollektorgrundkörper (Substrat} erstrec#ken. Es genügt, daß sie sich in die höherohmige Kollektorschicht hinein erstreckt. Die Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone wird von der Emitterseite aus in den Halbleiterkörper derart eingebracht, daß sie die Basiszone seitlich allseitig umschließt Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird in die Basiszone eine niederohmige Oberflächenzone vom Leitungstyp der Basiszone eingebracht, die niederohmiger als der übrige Teil der Basiszone ist. Diese niederohmige Oberflächenzone vom Leitungstyp der Basiszone darf jedoch die von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche aus eingebrachte Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone nicht berühren.The semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone, which is from the -emitter-side H-alblei: teroDerfl'fläche from in the semiconductor body - for example is introduced by diffusion does not have to extend to the low-resistance collector body (Substrate). It is sufficient that they are located in the higher-resistance collector layer extends into it. The semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone is of the emitter side is introduced into the semiconductor body in such a way that it forms the base zone laterally encloses on all sides According to a further development of the invention a low-resistance surface zone of the conductivity type of the base zone becomes in the base zone introduced, which is lower resistance than the rest of the base zone. This low resistance However, the surface zone of the conductivity type of the base zone may be that of the emitter-side Semiconductor surface from introduced semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone do not touch.

Der niederohmige Kollektorgrundkörper (Substrat) hat beispielsweise eine Leitfähigkeit von 5 bis 20 m#cm und eine Dicke von- 100 bis 500 um Die auf den Kollektorgrundkörper aufgebrachte hochohmige Kollektorschicht hat beispielsweise eine Leitfähigkeit von 0,5 bis 20 Qcm und eine Dicke von 5 bis 20 um. Die zweite Halbleiterzone vom entgegengesetzten Leitungstvp der Kollektorzone hat beispielsweise eine Leitfähigkeit von 0,5 bis 20 Qcm und eine Dicke von 5 - 20 um.The low-resistance collector body (substrate) has, for example a conductivity of 5 to 20 m # cm and a thickness of 100 to 500 µm die the collector base body has applied high-resistance collector layer, for example a conductivity of 0.5 to 20 Ωcm and a thickness of 5 to 20 µm. The second Semiconductor zone from the opposite line type of the collector zone has, for example a conductivity of 0.5 to 20 Ωcm and a thickness of 5 to 20 µm.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained.

Die Figur 2 zeigt einen nach der Erfindung hergestellten Epibasistransistor. Dieser Epibasistransistor wird dadurch hergestellt, daß gemäß der Figur 2 auf einen Kollektorgrundkörper 1 eine Halbleiterschicht 2 vom Leitungstyp der Kollektorzone epitaktisch aufgebracht wird, die höherohmig ist als der Kollektorgrundkörper 1. Auf der Kollektorschicht 2 wird die Basiszone 3 epitaktisch abgeschieden.FIG. 2 shows an epibase transistor produced according to the invention. This epibase transistor is produced in that according to FIG Collector base body 1 a semiconductor layer 2 of the conductivity type of the collector zone is applied epitaxially, which has a higher resistance than the collector base body 1. The base zone 3 is deposited epitaxially on the collector layer 2.

Anschließend wird in den Halbleiterkörper von der Emitterseite aus eine ringförmige Halbleiterzone 6 eindiffundiert, die den gleichen Leitungstyp wie die Kollektorzone aufweist und die Basiszone 3 seitlich begrenzt und ringförmig umschließt. Die Halbleiterzone 6 bewirkt, daß der Basis-Kollektor-pn-Übergang 5 nicht seitlich austritt, sondern zur emitterseitigen Halbleiteroberfläche verläuft. Dies hat den Vorteil, daß der an die Halbleiterfläche grenzende Teil des Basis-Kollektor-pn-Überganges 5 durch eine auf der emitterseitigen Halbleiteroberfläche befindliche Isolierschicht 7 gemäß der Figur 2 geschützt werden kann.Subsequently, it is in the semiconductor body from the emitter side an annular semiconductor zone 6 diffused, which has the same conductivity type as has the collector zone and the base zone 3 laterally bounded and annular encloses. The semiconductor zone 6 has the effect that the base-collector pn junction 5 does not exit to the side, but to the emitter-side semiconductor surface runs. This has the advantage that the part of the adjacent to the semiconductor surface Base-collector pn junction 5 through one on the emitter-side semiconductor surface The insulating layer 7 located in accordance with FIG. 2 can be protected.

Die Halbleiterzone 6 muß den niederohmigen Kollektorgrundkörper 1 nicht berühren. Dies hat den Vorteil, daß der Diffussionsprozess entsprechend der geringeren Eindringtiefe verkürzt werden kann.The semiconductor zone 6 must have the low-resistance collector body 1 do not touch. This has the advantage that the diffusion process corresponds to the lower penetration depth can be shortened.

Nach der Herstellung--der ringförmigen -Halbleiter zone 6 vom Leitungstyp d-er-Kollektorzone wird in die Basiszone 3 noch die Emitterzone 4 eindiffundiert. Der Halbleiterkörper des Epitaxietransistors besteht vorzugsweise aus Silizium. Die Isolierschicht 7 besteht beispielsweise aus Siliziumdioxid.After manufacture - the ring-shaped semiconductor zone 6 of the conduction type In the collector zone, the emitter zone 4 is diffused into the base zone 3. The semiconductor body of the epitaxial transistor is preferably made of silicon. The insulating layer 7 consists, for example, of silicon dioxide.

Die Basiszone wird durch die Basiselektrode 8, die Emitterzone durch die Emitterelektrode 9 und die Kollektorzone durch die Kollektorelektrode 10 kontaktiert.The base zone is through the base electrode 8, the emitter zone through the emitter electrode 9 and the collector zone contacted by the collector electrode 10.

Der Epibasistransistor der Figur 3 unterscheidet sich vom Epibasistransistor der Figur 2 dadurch, daß die Basisz#one eine niederohmige Oberflächenschicht 11 aufweist, auf der sich die Basiselektrode 8 befindet. Die Oberflächenschicht 11 vom Leitungstyp der Basiszone, die niederohmiger als der übrige Teil der Basiszone ist, darf jedoch die niederohmige Halbleiterzone 6 vom Leitungstyp der-Kollektorzone nicht berühren.The epibase transistor of FIG. 3 differs from the epibase transistor of FIG. 2 in that the base zone has a low-resistance surface layer 11 has, on which the base electrode 8 is located. The surface layer 11 of the conductivity type of the base zone, which has a lower resistance than the rest of the base zone is, however, the low-resistance semiconductor zone 6 of the conductivity type of the collector zone do not touch.

Claims (7)

Patentansprüche Ö Verfahren zum Herstellen eines Epibasistransistors, bei dem auf einen Kollektorgrundkörper eine Schicht vom Leitungstyp der Kollektorzone epitaktisch aufgebracht wird, die höherohmig ist als der Kollektorgrundkörper, und bei dem auf der höherohmigen Kollektorschicht die Basiszone epitaktisch abgeschieden und #in die Basiszone die Emitterzone eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche aus eine Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone derart in den Halbleiterkörper eingebracht wird, daß diese Halbleiterzone die Basiszone seitlich begrenzt und der Basis-Kollektor-pn-Übergang als Folge des Einbringens dieser Halbleiterzone zur emitterseitigen Halbleiteroberfläche verläuft. Claims Ö method for producing an epibase transistor, in which a layer of the conduction type of the collector zone on a collector base body is applied epitaxially, which has a higher resistance than the collector body, and in which the base zone is epitaxially deposited on the higher-resistance collector layer and # the emitter zone is introduced into the base zone, characterized in that that from the emitter-side semiconductor surface from a semiconductor zone of the conductivity type the collector zone is introduced into the semiconductor body in such a way that this semiconductor zone the base zone is laterally limited and the base-collector pn junction as a result of the Bringing this semiconductor zone to the emitter-side semiconductor surface runs. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haibleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone von der Emitterseite aus derart in den Halbleiterkörper eingebracht -wird, daß sie- die Basiszone seitlich allseitig umsc-hließt.2) Method according to claim 1, characterized in that the semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone from the emitter side in this way into the semiconductor body is introduced so that it encloses the base zone laterally on all sides. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone, die von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche aus eingebracht wird, bis zur höherohmigen Kollektorschicht oder in die höherohmige Kollektorschicht erstreckt.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone, that of the emitter-side Semiconductor surface is introduced from up to the higher-resistance collector layer or extends into the higher-resistance collector layer. 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterzone vom Leitungstyp der Kollektorzone von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche aus durch Diffusion in den Halbleiterkörper eingebracht wird.4) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the semiconductor zone of the conductivity type of the collector zone from the emitter-side Semiconductor surface is introduced into the semiconductor body by diffusion. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß -in die Basiszone eine Oberflächenzone vom Leitungstyp der Basiszone eingebracht wird, die niederohmiger als der übrige Teil der Basiszone ist, und daß diese Oberflächenzone derart in die Basiszone eingebracht wird, daß sie die von der emitterseitigen Halbleiteroberfläche aus eingebrachte Halbleiterzone vom Leitungstyp der Basiszone nicht berührt.5) Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that a surface zone of the conductivity type of the base zone is introduced into the base zone is, which is lower resistance than the rest of the base zone, and that this surface zone is introduced into the base zone in such a way that it is exposed to the emitter-side semiconductor surface from introduced semiconductor zone of the conductivity type of the base zone is not touched. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorgrundkörper eine Leitfähigkeit von 5 bis 20 mQcm und eine Dicke von 100 bis 500 Um aufweist.6) Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the collector body has a conductivity of 5 to 20 mQcm and a thickness from 100 to 500 µm. 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Kollektorgrundkörper aufgebrachte hochohmige Kollektorschicht eine Leitfähigkeit von 0,5 bis 20. cm und eine-Dicke von 5 bis 20 um aufweist.7) Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the high-resistance collector layer applied to the collector body has a Has conductivity of 0.5 to 20 cm and a thickness of 5 to 20 µm.
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