DE4130247A1 - Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung
nach der Gattung des Anspruchs 1 sowie ein Verfah
ren zu dessen Herstellung gemäß Oberbegriff des An
spruchs 10.
Halbleiteranordnungen und deren Herstellungsverfah
ren sind bekannt. Beispielsweise bei der Herstel
lung von planaren Zener-Dioden ist jedoch die Pro
blematik aufgetaucht, daß die Flußspannung, aber
auch die Durchbruchspannung einer zu hohen Streuung
unterliegt. Darüber hinaus ergeben sich bei den be
kannten Halbleiteranordnungen zu große Sperrströme,
die letztlich Schaltungen beeinträchtigen, in wel
che derartige Halbleiteranordnungen integriert wer
den. Schließlich hat es sich herausgestellt, daß
die Impulsfestigkeit bei einer Belastung der Diode
im Durchbruch nicht ausreichend hoch ist.
Bei einer Halbleiteranordnung der erfindungsgemäßen
Art mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen las
sen sich die genannten Nachteile weitestgehend ver
meiden. Insbesondere dadurch, daß zusätzlich zu den
üblichen Halbleiterschichten verschiedener Dotie
rung und Leitfähigkeitstypen eine in einen Grenzbe
reich zwischen zwei Schichten entgegengesetzter
Leitfähigkeitstypen eine zusätzliche Schicht vorge
sehen ist, läßt sich ein flächiger Durchbruch er
zielen, der räumlich homogen ausgebildet ist und im
Inneren des Grundsubstrats der Halbleiteranordnung
stattfindet. Bei den bekannten Ausführungsformen
der Halbleiteranordnung ist dies nicht der Fall.
Dort findet der Lawinendurchbruch entweder an der
Oberfläche, das heißt, an dem seitlichen Rand der
Halbleiteranordnung statt, oder lokal begrenzt in
nerhalb des Halbleitersubstrats, wobei der Ort des
Durchbruchs von unvermeidlichen Schwankungen der
Dotierung abhängt.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform der Halblei
teranordnung, die sich dadurch auszeichnet, daß die
zusätzlich in die Grundstruktur der Halbleiteran
ordnung eingebrachte Schicht im Bereich des äußeren
Randes der angrenzenden Schichten, also am Rand der
Halbleiterstruktur unterbrochen ist. Dadurch läßt
sich mit hoher Wahrscheinlichkeit vermeiden, daß
Durchbrüche am Rand der Halbleiteranordnung auftre
ten und damit die bekannten Nachteile vorhanden
sind.
Weitere Ausgestaltungen der Halbleiteranordnung er
geben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der
genannten Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 10
zeichnet sich dadurch aus, daß bei einem sehr ge
ringen Mehraufwand bei der Herstellung der Halblei
teranordnung kleinere Streuungen sowohl der Fluß
spannung als auch der Durchbruchspannung erzielbar
sind. Gleichzeitig lassen sich die Sperrströme ver
ringern. Schließlich ist die Impulsfestigkeit bei
einer Belastung der Diode im Durchbruch außeror
dentlich verbessert. Diese Vorteile ergeben sich
dadurch, daß zusätzlich zu den gegebenen Schichten
der Halbleiteranordnung in den Grenzbereich zwi
schen zwei Schichten entgegengesetzter Leitfähig
keitstypen eine zusätzliche Schicht eingebracht
wird, die vollständig im Inneren der Halbleiteran
ordnung untergebracht ist, so daß ein flächiger,
räumlich homogener Durchbruch erfolgen kann, wobei
Durchbrüche im Randbereich der Anordnung mit hoher
Sicherheit vermieden werden.
Zusätzlich wird eine Ausführungsform des Verfahrens
bevorzugt, bei welcher die zusätzliche Schicht ge
genüber dem Randbereich der Halbleiteranordnung un
terbrochen ist, so daß dort Durchbrüche besonders
unwahrscheinlich sind, daß also die genannten Vor
teile mit hoher Sicherheit gegeben sind.
Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich
aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich
nung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine bekannte Halbleiteranordnung mit
drei Schichten verschiedener Dotierung;
Fig. 2 eine planare Zener-Diode in bekannter
Ausführung;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen Halbleiteranordnung;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Halbleiteranordnung;
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Halbleiteranordnung und
Fig. 6a bis 6c einzelne Stufen des Herstel
lungsverfahrens zur Herstellung einer
Halbleiteranordnung nach Fig. 4.
Fig. 1 gibt den Aufbau einer nichtplanaren Z-Diode
wieder.
Ausgangspunkt der Betrachtungen ist ein Halb
leiterbauelement mit dem grundsätzlichen in Figur 1
dargestellten Aufbau. Es wird davon ausgegangen,
daß das Halbleiterelement 10 auf Silizium-Basis
aufgebaut ist und drei unterschiedlich dotierte
Schichten 11, 13 und 15 aufweist. Die Halbleiteran
ordnung 10 ist über eine geeignete Lotverbindung 17
mit metallischen Anschlußkontakten 19 und 21 ver
bunden, die zu einer hier nicht weiter dargestell
ten elektronischen Schaltung gehören.
Der Randbereich, in Fig. 1 der rechte Rand, der
Halbleiteranordnung 10 ist mit Hilfe eines geeigne
ten Materials, beispielsweise durch Glas, passi
viert. In Fig. 1 ist hier ein Glastropfen 23 ange
deutet.
Die unterste Schicht 15 der Halbleiteranordnung ist
stärker dotiert als die mittlere Schicht 13. Dies
ist dadurch gekennzeichnet, daß die unterste
Schicht 15 mit n+ und die mittlere Schicht 13 mit
n- gekennzeichnet ist. Beide Schichten gehören dem
gleichen Leitfähigkeitstyp an.
Über diesen beiden Schichten ist eine dritte p-do
tierte oberste Schicht 11 angeordnet, die mit dem
Lot 17 mit dem oberen Kontakt 19 verbunden ist,
während die unterste Schicht 15 über eine Lot
schicht 17 mit dem Kontakt 21 elektrisch leitend
verbunden ist.
Überträgt man diesen allgemeinen Aufbau einer be
kannten Halbleiteranordnung auf eine planare Zener-
Diode, so ergibt sich der in Fig. 2 wiedergegebene
Aufbau.
Die als planare Zener-Diode bezeichnete Halblei
teranordnung 100 weist wiederum drei Schichten 111,
113 und 115 auf, die übereinanderliegend angeordnet
sind und verschiedene Dotierungen aufweisen. Auch
die Halbleiteranordnung 100 beruht auf Silizium-Ba
sis.
Die unterste Schicht 115 ist wiederum stärker do
tiert als die mittlere Schicht 113, entsprechend
wurden die Kennzeichnungen der Schichten mit n+ und
n- gewählt. Die unterste Schicht ist elektrisch
leitend mit einer Metallschicht 117 verbunden. Auch
die oberste Schicht 111, die hier p-dotiert ausge
führt ist, ist mit einer Metallschicht 117′ verbun
den.
Über diese Metallschichten findet die elektrische
Ankopplung der Zener-Diode mit einer zugehörigen
Schaltung statt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei
spiel erstreckt sich die mittlere Schicht 113 bis
zur oberen Hauptoberfläche der Halbleiteranordnung
110. Die oberste Schicht 111 ist quasi als Wanne in
die mittlere Schicht 113 eindiffundiert.
Auf der oberen Hauptoberfläche 119 der Halbleitera
nordnung 110 ist eine Passivierungsschicht 121 auf
gebracht, die sich zumindest über die mittlere
Schicht 113 erstreckt, sofern diese die obere
Hauptfläche der Halbleiteranordnung 110 berührt,
und auch den Grenzbereich in der oberen Hauptober
fläche zwischen der obersten Schicht 111 und der
mittleren Schicht 113 überdeckt.
Die Passivierungsschicht besteht vorzugsweise aus
einem isolierenden Material, beispielsweise aus in
einem Oxidationsverfahren hergestellten Silizium
oxid.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Silizium-Anordnung 200, die grundsätzlich die glei
chen Schichten aufweist, wie die Halbleiteranord
nung 100 gemäß Fig. 2. Als oberste Schicht ist
eine erste Schicht 211 erkennbar, die beiden unte
ren Schichten 213 und 215 sind hier durch eine Zwi
schenschicht 223 von der obersten Schicht 211 ge
trennt.
Die oberste Schicht 211 ist p-dotiert, die zusätz
liche Schicht 223 ist n-dotiert. Die beiden unteren
Schichten 213 und 215 sind unterschiedlich dotiert,
wobei die unterste Schicht 215 höher dotiert ist,
als die darüberliegende Schicht 213. Dieser Tatsa
che ist durch die Kennzeichnung mit n+ in der un
tersten Schicht 215 und mit n- der darüberliegenden
Schicht 213 Rechnung getragen.
Auch hier wird davon ausgegangen, daß die Halblei
teranordnung 200 beispielsweise als Zener-Diode
wirkt und auf Silizium-Basis hergestellt ist.
Die unterste Schicht 215 ist mit einer Metall
schicht 217 verbunden, die oberste Schicht 211 mit
einer Metallschicht 217′.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die
zusätzliche Schicht 223 bis zur oberen Hauptober
fläche 219 des Halbleitersubstrats 200. Sie ist in
einem weiten Bereich durch eine Passivierungs
schicht 221 aus Siliziumoxid abgedeckt.
Auf der oberen Hauptfläche 219 des Siliziumkri
stalls ist eine Metallschicht 217′ angebracht, die
die oberste Schicht 211 und daran angrenzende Be
reiche der Passivierungsschicht 221 überdeckt.
Durch diese Überdeckung kann erreicht werden, daß
beim Betrieb im Durchbruch die Gebiete hoher Feld
stärke in den Schichten 211 und 223 unterhalb des
Metalls liegen, und die Sperrfähigkeit der Halblei
teranordnung durch Einflüsse der Umgebung nicht be
einträchtigt wird. Voraussetzung dafür ist, daß das
Sperrverhalten der Anordnung durch Spiegelladungen
der Metallschicht 217′ in der Zwischenschicht 223
nicht wesentlich beeinflußt wird. Das ist bei der
vorliegenden Anordnung mit Durchbruchspannungen von
ca. 20 V und Dicken der Schicht 211 von mehr als
1 µm sicher gewährleistet.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der
Halbleiteranordnung 300. Auch hier wird davon aus
gegangen, daß ein Silizium-Halbleiterkristall als
Basis der Anordnung dient.
Die Halbleiteranordnung 300 weist wiederum drei
Hauptschichten 311, 313 und 315 auf, die mit ver
schiedenen Dotierungen versehen sind. Die unterste
Schicht 315 ist stark dotiert, was mit n+ gekenn
zeichnet ist. Die darüberliegende Schicht weist
eine gleichartige Dotierung auf, deren Konzentra
tion jedoch geringer ist. Dieser Tatsache ist durch
die Kennzeichnung n- Rechnung getragen. Die beiden
unteren Schichten sind, wie bei dem Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 3, vom gleichen Leitfähigkeits
typ. Die oberste Schicht 311 ist p-dotiert, also
vom entgegengesetzten Leitungsfähigkeitstyp.
In dem Halbleiterkristall ist eine zusätzliche
Schicht 323 eingebracht, die n-dotiert und damit
vom gleichen Leistungsfähigkeitstyp ist wie die
beiden darunterliegenden Schichten. Die zusätzliche
Schicht ist bei dem hier dargestellten Ausführungs
beispiel nicht durchgehend ausgebildet. Es gibt
einen linken Bereich 3231l und einen rechten Bereich
323r. Beide Bereiche sind dadurch voneinander ge
trennt, daß die Schicht 313 einen bis zur oberen
Hauptoberfläche 319 durchgezogenen Bereich auf
weist, der als Barriere 325 dient und die zusätzli
che Schicht 323 unterbricht.
Die unterste Schicht 315 ist elektrisch leitend
verbunden mit einer metallischen Schicht 317 auf
der unteren Hauptoberfläche der Halbleiteranordnung
300. Auf der Oberseite, auf der oberen Hauptober
fläche 319 ist über der obersten Schicht 311 eine
weitere Metallschicht 317′ angeordnet, die auch
einen Bereich 317′′ aufweist, der oberhalb der Bar
riere 325 angeordnet ist. Die metallischen Bereiche
317′ und 317′′ sind elektrisch leitend miteinander
verbunden. Allerdings ist der Bereich 317′′ nicht
unmittelbar auf der oberen Hauptoberfläche der
Halbleiteranordnung 300 angeordnet. In diesem Be
reich befindet sich vielmehr eine isolierende Sili
ziumoxidschicht 321, die auch die beiden angrenzen
den Bereiche, nämlich die oberste Schicht 311 und
den Bereich 323r der zusätzlichen Schicht 323 über
deckt.
Dadurch, daß die als Barriere 325 bezeichneten,
schwach dotierten Gebiete, in denen im Durchbruch
betrieb eine erhöhte Feldstärke auftritt, vollstän
dig von der Metallschicht 317′′ überdeckt werden,
ist eine noch besser wirksame Abschirmung von Umge
bungseinflüssen auf das Sperrverhalten sicherge
stellt als im Falle der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung 200.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer
auf Silizium-Basis beruhenden Halbleiteranordnung
400. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel befinden
sich wiederum drei übereinanderliegende Schichten
411, 413 und 415, wobei die oberste Schicht 411 p-
dotiert ist und von einem ersten Leitungsfähig
keitstyp ist. Die beiden anderen Schichten 413 und
415 sind vom entgegengesetzten Leitungsfähigkeits
typ und n-dotiert, wobei die unterste Schicht 415
stärker dotiert ist als die darüberliegende Schicht
413, was durch die Kennzeichnung n+ und n- angedeu
tet ist.
In dem Grenzbereich der Schichten entgegengesetzten
Leitungsfähigkeitstyps, nämlich zwischen der
Schicht 411 und der Schicht 413 befindet sich eine
zusätzliche Schicht 423, die wiederum, wie bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, zwei Bereiche
aufweist, einen linken Bereich 4231l und einen rech
ten Bereich 423r. Die beiden Bereiche sind durch
eine Barriere 425 voneinander getrennt, die durch
einen bis zur oberen Hauptoberfläche 419 der Halb
leiteranordnung 400 hochgezogenen Bereich der
Schicht 413 gebildet wird.
Die zusätzliche Schicht 423 ist wiederum n-dotiert
und damit vom entgegengesetzten Leitungsfähigkeits
typ wie die oberste Schicht 411.
Die unterste Schicht 415 ist elektrisch leitend mit
einer Metallschicht 417 verbunden, die auf der un
teren Hauptoberfläche der Halbleiteranordnung 400
angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden oberen
Hauptoberfläche 419 ist wiederum eine Metallschicht
417′ angeordnet, welche die oberste Schicht 411
überdeckt. Die Barriere 425 wird durch eine isolie
rende Siliziumoxid-Schicht 421 abgedeckt. Diese
Schicht wird zumindest bereichsweise von der Me
tallschicht 417′ überzogen. Oberhalb der Barriere
425 ist auf die Isolationsschicht 421 eine Metall
schicht 417′′ aufgebracht, die sich auch über die
Isolationsschicht 421 hinaus bis zur Oberfläche der
die obere Hauptoberfläche 419 berührenden zusätzli
chen Schicht 423r erstreckt. Die Schicht 417′′
dient demselben Zweck wie die Schicht 317′′ bei der
in Fig. 3 dargestellten Anordnung 300. Bei den
vorliegenden Durchbruchspannungen und Oxiddicken
sind beide Varianten elektrisch gleichwertig, da
die Auswirkungen der Spiegelladungen in beiden Fäl
len nicht von Bedeutung sind. Als Vorteil der An
ordnung 400 kann gewertet werden, daß die Metall
schicht 417′′ auf dem gleichen Potential liegt wie
die Randzone 423r, so daß mechanische Beschädigun
gen am Rand nicht zu Kurzschlüssen führen. Bereits
ein Vergleich der Fig. 1 und 2 mit den Fig. 3
bis 5 zeigt den Grundgedanken der Erfindung: Im
Grenzbereich der Schichten entgegengesetzter Leit
fähigkeit, also in dem Bereich zwischen der ober
sten Schicht und der darunterliegenden Schicht der
Halbleiteranordnung findet der Durchbruch statt,
sobald an die metallischen Anschlüsse der Halblei
teranordnung eine entsprechende Spannung angelegt
wird. Dieser Durchbruch kann bei der Ausführungs
form gemäß Fig. 1 trotz der Passivierungsschicht
23 im Randbereich der Halbleiteranordnung 10 statt
finden. Es ist auch möglich, daß lokal begrenzte
Durchbrüche bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
2 im Grenzbereich zwischen der obersten Schicht 111
und der darunterliegenden Schicht 113 auftreten.
Diese Phänomene lassen sich mit den in den Fig.
3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen vermei
den. Durch die zusätzliche Schicht 223 beziehungs
weise 323 oder 423, die im Durchbruchsbereich, also
im Grenzbereich zweier benachbarter Schichten ent
gegengesetzter Leitungsfähigkeit angeordnet sind,
wird ein flächiger, räumlich homogener Durchbruch
sichergestellt, da die höher und gleichmäßiger n-
dotierten Schichten 223, 323 und 423 die Schwankun
gen der Dotierung in den Schichten 213, 313 und 413
ausgleichen.
Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 4 und 5
unterscheiden sich von dem in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel dadurch, daß eine zusätzliche
Barriere, die in Fig. 4 mit der Bezugsziffer 325
und in Fig. 5 mit der Bezugsziffer 425 gekenn
zeichnet ist, geschaffen wird. Dadurch wird der
Durchbruchsbereich im Grenzbereich zwischen der
obersten Schicht 411 und der Schicht entgegenge
setzter Leitungsfähigkeit 413 besonders gut vom
Randbereich der Halbleiteranordnung 400 isoliert.
Dies gilt auch für den Grenzbereich zwischen der
obersten Schicht 311 und der Schicht 313 der Halb
leiteranordnung 300 gemäß Fig. 4, wo die Barriere
325 die Isolierung zum Randbereich sicherstellt.
Anhand von Versuchen wurde nachgewiesen, daß die
erfindungsgemäßen Halbleiteranordnungen eine we
sentlich kleinere Streuung der Flußspannung aufwei
sen. Es wurden Versuche mit einer Flußspannung bei
100 A durchgeführt. Dabei zeigte sich eine deutli
che Reduktion der Flußspannung und eine reduzierte
Schwankung der Flußspannung. Auch wurden die Durch
bruchspannungen herkömmlicher Halbleiteranordnungen
mit denen nach der Erfindung verglichen. Es hat
sich gezeigt, daß die Streuung der Spannung wesent
lich kleiner ist.
Schließlich wurden bei einer gegebenen Spannung von
18 V die Sperrströme gemessen. Es zeigte sich, daß
diese Ströme bei den erfindungsgemäßen Halbleiter
anordnungen beziehungsweise Zener-Dioden wesentlich
kleiner waren als bei Standarddioden.
Außerdem wurden Versuche durchgeführt, anhand derer
die Impulsfestigkeit der Halbleiteranordnungen ge
prüft wurde. Dabei wurden rechteckige Leistungsim
pulse an die Anordnung gelegt, beispielsweise 1000
Impulse mit 0,6 ms Pulszeit und 3 s Abstand zwi
schen zwei Impulsen. Bei einer Gehäusetemperatur
von 175°C liegt die Ausfallgrenze für Standarddi
oden üblicherweise bei 2500 W. Bei den erfindungs
gemäß aufgebauten Planardioden konnte bis zu einer
durch den Versuchsaufbau vorgegebenen Grenze von
3400 W kein Ausfall beobachtet werden.
Wenn auch die Erläuterungen und die Versuche auf
Zener-Dioden beschränkt waren, so ist der Grundge
danke der Erfindung auf alle planaren Bauelemente
übertragbar, beispielsweise auf Bipolartransistoren
und MOS-Transistoren.
Im folgenden soll anhand der Fig. 6a bis 6c bei
spielhaft das Herstellungsverfahren für das in Fi
gur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel erläutert
werden.
Ausgangspunkt ist ein Silizium-Halbleiterkristall
350, der - gemäß Fig. 6a - zwei übereinanderliegende
Schichten 315 und 313 verschiedener Dotierung auf
weist. Die unterschiedliche Dotierung der Schichten
ist durch n+ und n- gekennzeichnet. Es ist ersicht
lich, daß die Schicht mit höherer Dotierungsdichte
unten angeordnet ist.
Während einer Grundoxidation wird eine isolierende
Passivierungsschicht 321 aus Siliziumoxid auf die
obere Hauptoberfläche 319 des Siliziumkristalls 350
aufgebracht.
Durch bekannte Fotoverfahren werden Bereiche der
Hauptoberfläche 319 abgedeckt und eine n-dotierte
Schicht von oben in den Halbleiterkristall 350 ein
gebracht.
Aus Fig. 6b ist ersichtlich, daß zwischen den bei
den Bereichen der n-dotierten Schicht 323 ein un
veränderter Bereich der ursprünglichen Schicht 313
bestehen bleibt, so daß ein linker Bereich 323l und
ein rechter Bereich 323r der zusätzlichen Schicht
entsteht.
Die Schicht 323 wird vorzugsweise durch Ionenim
plantation mit einem anschließenden Diffusionsvor
gang hergestellt. Beispielsweise werden Phosphor
atome eingebracht.
Anschließend wird gemäß Fig. 6c die Hauptoberflä
che 319 des Siliziumkristalls bereichsweise abge
deckt und, beispielsweise durch die Implantation
von Boratomen eine oberste Schicht 311, nämlich
eine p-dotierte Schicht in den Halbleiterkristall
350 eingebracht. Dabei werden Boratome nicht nur in
den oberen Bereich der linken zusätzlichen Schicht
323l sondern auch in einen rechts daran angrenzen
den Bereich der ursprünglichen Schicht 313.
Der Bereich der Schicht 313, der während dieser Im
plantation unversehrt bleibt, dient später bei der
fertigen in Fig. 4 wiedergegebenen Halbleiteran
ordnung 300 als Barriere 325, die den Durchbruchbe
reich der Halbleiteranordnung beziehungsweise der
hier dargestellten Zener-Diode von deren Rand, der
in Fig. 6c rechts liegt, fernhält.
Durch weitere bekannte Foto- und Ätzschritte wird
die obere Hauptoberfläche des Halbleiterkristalls
350 weiter bearbeitet und dabei die Passivierungs
schicht 321 bereichsweise abgetragen. Anschließend
wird die Metallschicht, die in Fig. 4 dargestellt
ist, aufgetragen, wobei ein erster Bereich 317′ und
ein zweiter Bereich 317′′ der Metallschicht herge
stellt wird (siehe Fig. 4).
Darüber hinaus wird auch die untere Hauptoberfläche
des Siliziumkristalls 350 mit einer Metallschicht
versehen, die in Fig. 4 mit der Bezugsziffer 317
gekennzeichnet ist.
Nach allem ist ersichtlich, daß sich die Vorteile
der erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung auf ein
fache Weise mit Hilfe von bekannten Herstellungs
schritten erzielen lassen. Dadurch wird also die
Herstellung eines derartigen Halbleiterschaltele
ments einfach durchführbar sein.
Claims (16)
1. Halbleiteranordnung mit mehreren übereinander
liegenden, verschiedene Dotierungsarten und -dich
ten aufweisenden Schichten, die einen Grenzbereich
zweier benachbarter Schichten entgegengesetzten
Leitfähigkeitstyps bilden, gekennzeichnet durch
eine im Inneren des Grundsubstrats angeordnete zu
sätzliche Schicht (223; 323; 423), deren Dotierungs
art und -dichte von der Dotierung benachbarter
Schichten (211, 213; 311, 313; 411, 413) abweicht.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei verschiedene Dotierungs
dichten aufweisende, übereinanderliegende Schichten
(213, 215; 313, 315; 413, 415) gleichen Leitfähigkeits
typs vorgesehen sind und eine darüberliegende
Schicht (211; 311; 411) entgegengesetzten Leitfähig
keitstyps.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht
(223; 323; 423) bis zu dem Grenzbereich der beiden
benachbarten Schichten gleichen Leitfähigkeitstyps
reicht.
4. Halbleiteranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
zusätzliche Schicht (323; 423) im Bereich des äuße
ren Randes der angrenzenden Schichten durch eine
Barriere (325; 425) unterbrochen ist.
5. Halbleiteranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
obere Hauptoberfläche (219; 319; 419) zumindest be
reichsweise durch eine Passivierungsschicht
(221; 321; 421) abgedeckt ist, die vorzugsweise aus
Siliziumoxid besteht.
6. Halbleiteranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
untere Hauptoberfläche mit einer Metallschicht
(217; 317; 417) überdeckt ist, an der zumindest die
direkt angrenzende Schicht elektrisch leitend ange
schlossen ist.
7. Halbleiteranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der oberen Hauptoberfläche (219; 319; 419) eine Me
tallschicht (217′; 317′; 417′) vorgesehen ist, die
die oberste Schicht (211; 311; 411) entgegengesetzten
Leitfähigkeitstyps überdeckt, daß vorzugsweise auch
Bereiche der Passivierungsschicht (221; 321; 421)
überdeckt sind.
8. Halbleiteranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der oberen Hauptoberfläche (419) auch in dem Be
reich eine Metallschicht (417′′) vorgesehen ist, in
den die zusätzliche Schicht (423r) diese Hauptober
fläche berührt, und daß diese Metallschicht gegen
über den anderen Metallschichten (417′) auf der
oberen Hauptoberfläche isoliert ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteran
ordnung, insbesondere einer Halbleiteranordnung
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mehreren,
aufeinanderfolgenden Foto-, Abdeckungs- und Dotie
rungsschritten, mit denen in ein Halbleitersubstrat
verschiedene Dotierungsarten und -dichten aufwei
sende Schichten eingebracht werden, so daß minde
stens ein Grenzbereich zweier benachbarter Schich
ten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps gebildet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Grund
substrat zur Schaffung einer zusätzlichen Schicht
eine Schicht mit einer von der bereits bestehenden
Dotierung abweichenden Dotierungsdichte eingebracht
und in diese zusätzliche Schicht eine Schicht mit
entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp eingebracht
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest die zusätzliche Schicht
mittels Ionenimplantation eingebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 dadurch
gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht so aus
gebildet wird, daß im Randbereich der Halbleiteran
ordnung eine Unterbrechung dieser Schicht gegeben
ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß Metallschichten auf die
obere und/oder untere Hauptoberfläche der Halblei
teranordnung aufgebracht werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Metallschichten auf der oberen
Hauptoberfläche zumindest mit der an diese Fläche
angrenzenden obersten Schicht elektrisch leitend
verbunden ist, deren Leitfähigkeitstyp gegenüber
der untersten und/oder angrenzenden Schicht entge
gengesetzt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß auch die zusätzliche Schicht
mit einer Metallschicht abgedeckt und elektrisch
leitend verbunden wird, soweit diese die obere
Hauptoberseite der Halbleiteranordnung berührt, und
daß diese Metallschicht gegenüber anderen isoliert
ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bereichsweise
eine Passivierungsschicht aufgebracht wird, die
vorzugsweise durch einen Oxidationsvorgang erzeugt
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß auch die Passivierungsschicht von ei
ner Metallschicht überdeckt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4130247A DE4130247A1 (de) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung |
PCT/DE1992/000690 WO1993005539A1 (de) | 1991-09-12 | 1992-08-18 | Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4130247A DE4130247A1 (de) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4130247A1 true DE4130247A1 (de) | 1993-03-18 |
Family
ID=6440383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4130247A Withdrawn DE4130247A1 (de) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4130247A1 (de) |
WO (1) | WO1993005539A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5541140A (en) * | 1993-06-23 | 1996-07-30 | Robert Bosch Gmbh | Semiconductor arrangement and method for its manufacture |
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1991
- 1991-09-12 DE DE4130247A patent/DE4130247A1/de not_active Withdrawn
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1992
- 1992-08-18 WO PCT/DE1992/000690 patent/WO1993005539A1/de active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1993005539A1 (de) | 1993-03-18 |
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