NL8104414A - Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor. - Google Patents

Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor. Download PDF

Info

Publication number
NL8104414A
NL8104414A NL8104414A NL8104414A NL8104414A NL 8104414 A NL8104414 A NL 8104414A NL 8104414 A NL8104414 A NL 8104414A NL 8104414 A NL8104414 A NL 8104414A NL 8104414 A NL8104414 A NL 8104414A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
electrode
connection
control electrode
semiconductor device
semiconductor
Prior art date
Application number
NL8104414A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8104414A priority Critical patent/NL8104414A/nl
Priority to US06/419,351 priority patent/US4546371A/en
Priority to JP57165948A priority patent/JPS5867071A/ja
Priority to CA000412045A priority patent/CA1186419A/en
Priority to EP82201193A priority patent/EP0076006A3/en
Publication of NL8104414A publication Critical patent/NL8104414A/nl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0255—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7831—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with multiple gate structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05554—Shape in top view being square
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01015—Phosphorus [P]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01024—Chromium [Cr]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01074—Tungsten [W]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12033—Gunn diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30105—Capacitance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

· t i EHN 10156 1 N.V. Philips' Gloeilairpenfabrieken te Eindhoven* "Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor".
De uitvinding heeft betrekking pp een halfgeleiderinrichting met een, een veldeffekttransistor bevattend, gedeeltelijk met een isole-rende laag bedekt halfgeleiderlichaam met een aktief trans istorgebied met een aantal in het halfgeleiderlichaam ingebedde, aan het oppervlak 5 ervan grenzende halfgeleiderzones van het ene geleidingstype, die twee elkaar angevende elektrodezones en ten minste een daartussen gelegen eilandzone vormen en daarbij kanaalgebieden van het andere geleidingstype insluiten waarboven, op de isolerende laag stuurelektrodes zijn aan-gebracht waarvan een eerste stuurelektrode een tweede stuurelektrode crrr 10 geeft, welke stuurelektroden verbonden zijn met een eerste respectieve-lijk een tweede qp de isolerende laag aanwezige aansluitelektrode waarvan de eerste aansluitelektrode aanwezig is buiten het aktieve transistorge-bied.
Een dergelijke halfgeleiderinrichting is in het bijzonder ge-15 schikt voor toppassing als versterkerelement in hoog-frequent-voorverster-kers van televisie ontvangers. Aan de eerste stuurelektrode van de transistor wordt dan een door de televisieantenne ontvangen signaal toege-voerd, terwijl de tweede stuurelektrode verbonden is met een regelbare gelijkspanningsbron. Door regellng van de grootte van de gelijkspanning 20 op de tweede stuurelektrode kan de versterking van de transistor dan zo-danig beinvloed worden dat versterkte signalen een vrijwel konstante amp-litude hebben.
Uit de ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage nr. 6910195 . is een halfgeleiderinrichting van de in de aanhef genoemde soort bekend, 25 waarbij de stuurelektroden gesloten lussen vormen. De buitenste lus - de eerste stuurelektrode - is verbonden met de buiten het aktieve transistor-gebied aanwezige aansluitelektrode, de binnenste lus - de tweede stuurelektrode - is plaatselijk verbreed voor de vorming van een aansluitelektrode die zich uitstrekt boven een eveneens plaatselijk verbreed deel van 30 de eilandzone.
Een dergelijke veldeffekttransistor vertoont een grote steilheid en een geringe ingangsdarping. De transistor heeft echter als bezwaar, dat de tweede aansluitelektrode aanwezig is boven een deel van de eiland- 8104414 ΡΗΝ 10156 2 '
' I
£ ϊ zone. Een dergelijke aansluitelektrode bezit een relatief groot oppervlak, hetgeen tot gevolg heeft, dat er een relatief grote capaciteit tussen de eilandzone en de eerste stuurelektrode aanwezig is. Deze capaciteit heeft tot gevolg, dat de versterking· van de transistor kleiner wordt bij toene-5 mende frequenties van het' te versterken signaal.
De uitvinding beoogt onder meer een halfgeleiderinrichting van de hiervoor genoemde soort te verschaffen die een grote steilheid en een geringe ingangsdemping vertoont en waarvan bovendien de capaciteit tussen de eilandzone en de stuurelektroden gering is. Een halfgeleiderinrichting 10 van de in de aanhef beschreven soort, heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk, dat de tweede aansluitelektrode eveneens naast het aktieve transistorgebied is aangehracht, waarbij de eerste stuurelektrode ter plaatse van de verbinding tussen de tweede stuurelektrode en de tweede aansluitelektrode onderbroken is, waarbij beide uiteinden van de eerste 15 stuurelektrode met de eerste aansluitelektrode verbonden zijn.
De capaciteit tussen de tweede aansluitelektrode en de eilandzone is zeer gering, omdat de aansluitelektrode buiten het aktieve transistorgebied geplaatst is. Bovendien vertoont de transistor door de maat-regel volgens de uitvinding een grote steilheid en een geringe ingangs-20 demping. Hieraan liggen volgende inzichten ten grondslag.
De steilheid van een transistor is groter naarmate de verhouding tussen lengte en breedte van het kanaalgebied groter is. Cm een grote steilheid te verkrijgen is daarcm een lang en smal kanaalgebied nodig.
Dit betekent, dat dan de stuurelektrode die boven dit kanaalgebied aan-25 wezig is eveneens lang moet zijn. Bij een lange sxnalle stuurelektrode gaat de elektrische weerstand van het elektrode mater iaal een rol spelen. Delen van het kanaalgebied warden dan via een lang stuk van de stuurelektrode, dus via een relatief grote weerstand met de aansluitelektrode verbonden* Dit kan vooral bij hoge frequenties een aanzienlijke extra in-30 gangsdemping tot gevolg hebben. In dit verband is het van groot voordeel als de stuurelektrode een gesloten lus vorrnt zoals bij de bekende transistor. De weerstand die dan gemeten kan worden tussen de aansluitelektrode en het - langs de stuurelektrode gezien - meest verwijderde punt ' van de stuurelektrode is dan immers half zo groot als de weerstand die 35 gemeten kan worden tussen de aansluitelektrode en het meest verwijderde punt van een even lange strookvormige elektrode. Een bezwaar van de gesloten lus is echter, dat de aansluitelektrode van de binnen de lus . aan-wezige tweede stuurelektrode, net zoals bij de bekende transistor, ook 8 1 0 4 4 1 4- jr * PHN 10156 3 binnen de lus en daarmede boven aktief transistorgebied meet warden aan-gebracht, met als gevolg een schadelijke capaciteit. Bij de transistor volgens de uitvinding is de lus toch opengebroken, zodat een mogelijkheid ontstaat cm de naar binnen gelegen stuurelektrode te verbinden met een 5 buiten het aktieve transistorgebied gelegen aansluitelektrode. Beide uit-einden van de lus zijn volgens de uitvinding verbonden met de buiten het aktieve transistorgebied gelegen eerste aansluitelektrode. Qmdat de ver-bindingen relatief breed en daarmede laagdhmig kunnen zijn, is elektrisch de lus gesloten. Aldus is de gewenste karibinatie van gunstige eigenschap-10 pen toch verkregen.
Een voorkeursuitvoering van de halfgeleiderinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de verbinding tussen de tweede stuurelektrode en de tweede aansluitelektrode een hulpverbinding bevat die de verbinding tussen de eerste stuurelektrode en de eerste aansluitelektrode 15 naast het aktieve transistorgebied kruist en van deze verbinding geiso-leerd is. Hierdoor kan de tweede aansluitelektrode vorden aangebracht buiten de lus die wordt gevormd door de eerste stuurelektrode en de verbin-dingen ervan met de eerste aansluitelektrode. Het deel van die lus dat zich buiten het aktieve transistorgebied bevindt kan daarem relatief klein 20 2ijn. Hierdoor wordt een nadelige beinvloeding van hoog-frequent eigen-schappen tegengegaan.
Het qptreden van hoog freguentie oscillatie is sterk tegengegaan in een halfgeleiderinrichting met als kenmerk, dat de hulpverbinding een elektrische weerstand tussen 5 en 25 ohm vormt.
25 Een halfgeleiderinrichting volgens de uitvinding net een rela tief vlakke lay-out, heeft als kenmerk, dat de hulpverbinding een in de op het halfgeleiderlichaam aanwezige isolerende laag ingebedde geleider-strook is.
Deze laat zich bij voorkeur, eenvoudig realiseren door de gelei-30 derstrook uit te voeren als een strook van polykristallijn siliciunm.
De uitvinding wordt in het navolgende bij wijze van voorbeeld nader toegelicht aan de hand van de tekening. In de tekening toont: fig. 1 schematisch een bovenaanzicht van een halfgeleiderinrichting volgens de uitvinding; 35 fig. 2 het in fig. 1 door cirkel II cmgeven deel qp een vergro- te schaal; fig. 3 een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III in fig. 1; fig. 4 een dwarsdoorsnede volgens de lijn IV-IV in fig.1 en 8104414 ΡΗΝ 10156 .4 -ί.
fig. 5 een dwarsdoorsnede volgens de lijn V-V in fig. 1.
De figuren zijn schematised! en niet qp schaal getekend waarbij ter wille van de duidelijkheid, in de dwarsdoorsneden in het bijzonder de afmetingen in de dikterichting sterk zijn overdreven. Halfgeleider-5 zones van hetzelfde geleidingstype zijn in dezelfde richting gearceerd? in de figuren zijn overeenkomstige delen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.
De halfgeleiderinrichting volgens' de figuren 1 tot en met 5 be-vat een halfgeleiderlichaam 1 met een veldeffekttransistor. Het halfge-10 leiderlichaam 1, van een geschikt halfgeleidermateriaal zoals silicium, is gedeeltelijk met een isolerende laag 2 bedekt, en bevat een aktief transistorgebied met een aantal in het halfgeleiderlichaam ingebedde, aan het oppervlak 3 ervan grenzende halfgeleiderzones van het ene geleidingstype. Deze halfgeleiderzones, die twee elkaar cmgevende elektrode-15 zones 4 en 5 (respectievelijk de drain- en source zone) en een daartussen gelegen eilandzone 6 vormen, sluiten kanaalgebieden 7 en 8 van het andere geleidingstype in. In de figuren is slechts e£n eilandzone aangegegeven, maar dit aantal kan ook groter zijn, waarbij dan meer dan de twee gete-kende kanaalgebieden 7 en 8 warden ingesloten. Boven de kanaalgebieden 7 '20 en 8 zijn, op een isolerende laag 2, stuurelektroden 9 en 10 aangebracht waarvan een eerste stuurelektrode 9 een tweede stuurelektrode 10 cmgeeft. Deze stuurelektrodes 9 en 10 zijn met een eerste aansluitelektrode 11 respectievelijk een tweede aansluitelektrode 12 verbonden. De elektrode-zone 4 (de drain-zone) is verbonden met een drainelektrode 12, de elek-25 trodezone 5 (de source-zone) is verbonden met een source-elektrode 13.
Het aktieve transistorgebied is verder omgeven door een zone van het andere geleidingstype 14, waarin twee protektiedioden 15 en 16 zijn aangebracht, die zijn geschakeld tussen de aansluitelektrodes 11 en 12 en de source-elektrode 13. Deze diodes zijn gevormd in de zone 14 door daarin 30 de zone van het ene geleidingstype 17 en een zone van het andere geleidingstype 18 aan te brengen. Deze rug-aan-rug geschakelde dioden 15 en 16 dienen ervoor cm doorslag in de veldeffekttransistor tegen te gaan.
De eerste en de tweede aansluitelektrode 11 en 12 zijn beide naast het aktieve transistorgebied aangebracht, waarbij de eerste stuur-35 elektrode 9 ter plaatse van de verbinding 19 tussen de tweede stuurelektrode 10 en de tweede aansluitelektrode 12 onderbroken is, waarbij bide uiteinden 20 en 21 van de eerste stuurelektrode 9 met de eerste aansluitelektrode 11 verbonden zijn. Qmdat de aansluitelektrodes 11 en 12 buiten 8104414 EHN 10156 5 het aktieve transistorgebied zijn aangebracht, is het optreden van scha-delijke capaciteiten tussen deze elektroden en delen van het aktieve trans is torgebied sterk onderdrukt. Met name de z.g. eilandcapaciteit -de capaciteit tussen een aansluitelektrode van een stuurelektrode en de 5 eilandzone - kan de versterking van de transistor bij hoge frequenties zeer nadelig bexnvloeden. Met de onderhavige transistor kunnen signalen net een frequentie tot 900 MHz nog 22dB versterkt worden. Qmdat bovendien beide uiteinden 20 en 21 van de eerste stuurelektrode 9 met de eerste aansluitelektrode 11 verbonden zijn, vertoont de transistor ook een grote 10 steilheid en een geringe ingangsdemping. Cm een grote, gewenste steilheid - van circa 20 mS - te verkrijgen, moet de lengte van het kanaalgebied circa 750 maal zo groot als de breedte ervan gekozen warden. Dit betekent voor de stuurelektrodes 9 en 10, die iets breder zijn dan de kanaalgebie-den 7 en 8, dat hun lengte circa 500 maal zo groot is als hun breedte.
15 In de praktijk kan de weerstand van een dergelijke relatief lange elektro-de wel 25 Ohm. bedragen hetgeen vooral bij hoge frequenties een extra, in-gangsdemping veroorzaakt. Bij een eenzijdige aansturing van een dergelijk lange en smalle stuurelektrode kan deze denping bij een frequentie van 800 MHz wel 5 mS bedragen. Wordt een dergelijke stuurelektrode zoals bij 20 de onderhavige transistor aan beide uiteinden aangestuurd, waardoor de totale weerstand half zo groot word, dan wordt genoemde demping 3mS. Omdat van de onderhavige transistor de aansluitelektroden 11 en 12 buiten het aktieve trans is torgebied aanwezig zijn en andat de uiteinden 20 en 21 beide met de eerste aansluitelektrode 11 verbonden zijn, vertoont de transis-25 tor, ook bij zeer hoge frequenties, en een grote versterkings £n een grote steilheid en een geringe ingangsdemping.
De verbinding tussen de tweede stuurelektrode 10 en de tweede aansluitelektrode 12 bevat een hulpverbinding 22 die de verbinding tussen de eerste stuurelektrode 9 en de eerste aansluitelektrode 11 buiten het 30 aktieve transistorgebied kruist en van deze verbinding geisoleerd is. De tweede aansluitelektrode 12 is aangebracht buiten de lus die wordt gevormd door de eerste stuurelektrode 9 en de verbindingen 23 ervan met de eerste aansluitelektroden 11. Het deel van die lus dat zich buiten het aktieve transistorgebied bevindt kan daarcm relatief klein zijn. Hierdoor wordt 35 een nadelige beinvloeding van hoogfrequent eigenschappen tegengegaan. Hoog frequente oscillaties worden sterk onderdrukt, als de hulpverbinding 22 een elektrische weerstand tussen 5 en 25 ohm vormt,waardoor de ingangsdem-ping op de tweede stuurelektrode vergroot wordt.
8104414 PHN 10156 6
De hulpverbinding 22 is een in de op het halfgeleiderlichaam 1 aanwezige isolerende laag 2 ingebedde geleiderstrook, die via kontakt-vensters 24 en 25 aansluit op de verbinding 19 met de tweede stuurelektro-de 10/ respeetievelijk qp de verbinding 26 met de tweede aansluitelektrode 5 12. Bij voorkeur is de hulpverbinding 22 de geleiderstrook van polykris- tallijn silicium. Op deze wijze is met behulp van in de halfgeleidertech-niek gebruikelijke metboden een eenvoudige, relatief vlakke lay-out reali-seerbaar.
De besproken veldeffekttransistor kan geheel qp gebruikelijke 10 wijze uit gebruikelijke materialen worden vervaardigd. Het halfgeleiderlichaam 1 bestaat bijvoorbeeld uit monokristallijn p-type silicium met een soortelijke weerstand van 15 a 20 Ohm. cm. Het oppervlak 3 hiervan wordt eerst voorzien van een laag siliciumoxide met een dikte van circa 1^um waarop een trook polykristallijn silicium met een dikte van circa 0,6yum 15 wordt aangebracht voor de vorming van de hulpverbinding 22. In de laag siliciumoxide worden vensters gemaakt, waardoorheen, door diffusie van fosfor in het halfgeleiderlichaam 1, n-type halfgeleiderzones met een weerstand van circa 10 Ohm per vierkant aangebracht voor de vorming van de delen van de elektrodezones 4 en 5 die direkt gekontakteerd worden door de 20 drainelektrode 12 en de source^elektrode 13. De strook polykristallijn silicium wordt tijdens deze bewerking eveneens gedoopt en vertoont daarna een weerstand van 10 a 15 ohm per vierkant. Vervolgens wordt het siliciumoxide boven het aktieve transistorgebied dat nog naast de vensters aanwe-zig was verwijderd en wordt over het gehele substraat een laag fosfor ge-25 doopt siliciumoxide met een dikte van circa 1^um aangebracht/ welke laag qp die plaatsen waar de kanaalgebieden 7 en 8 moeten komen weer wordt verwijderd. Daarna volgt een oxidatiebehandeling bij 1050°C waarbij boven de kanaalgebieden 7 en 8 een circa 50 nm dunne oxidelaag - gate oxide - wordt gevormd en waarbij tevens, door diffusie van fosfor uit het siliciumoxide 30 in het substraat de aan de kanaalgebieden 7 en 8 grenzende delen van de elektrodezones 4 en 5 en de eilandzone 6 worden gevormd. Deze zones verto-nen dan een weerstand van 1000 Ohm per vierkant. De strook polykristallijn silicium wordt daarna bedekt met de laag siliciumoxide met een dikte van circa 1yum. Na het aanbrengen van de nodige kontaktvensters wordt ten-35 slotte een A1 metallisering aangebracht voor de vorming van de elektrodes 9/10/11/12 en 13 en de nodige verbindingen 23 en 26. Eveneens worden op geheel gebruikelijke wijze de protektiedioden 15 en 16 en de z.g. channel-stopper zone 14 gevormd.
8104414 t EHN 10156 7
Het zal verder duidelijk zijn, dat de uitvinding niet beperkt is tot het gegeven uitvoeringsvoorbeeld, maar dat binnen het kader van de uitvinding voor de vakman vele variaties mogelijk zijn. Zo kan het gelei-dingstype van alle halfgeleiderzones en - gebieden (tegelijkertijd) door 5 het tegengestelde type warden vervangen. Zo kan in plaats van silicium een adere half geleidermateriaal warden toegepast zoals germanium of een III-V-verbinding zoals galliumarsenide. Zo kan in plaats van siliciumoxide een andere, bijvoorbeeld van organische lak vervaardigde/ isolerende laag * worden toegepast en zo kunnen in plaats van aluminium andere metalen zoals 10 wolfram of chroan warden toegepast voor de metallisering.
15 20 25 30 35 8104414

Claims (5)

1. Halfgeleiderinrichting met een, een veldeffekttrans is tor bevat-tend, gedeeltelijk met een isolerende laag bedekt halfgeleiderlichaam met een aktief transistorgebied met een aantal in het halfgeleiderlichaam inge-bedde, aan het qppervlak ervan grenzende halfgeleider zones van het ene ge- 5 leidingstype, die twee elkaar omgevende elektrodezones en ten minste een daartussen gelegen eilandzone vormen en daarbij kanaalgebieden van het andere geleidingstype insluiten waarboven, op de isolerende laag stuur-elektrodes zijn aangebracht waarvan een eerste stuurelektrode een tweede stuurelektrode omgeeft, welke stuurelektrodes verbonden zijn met een eers-10 te respectievelijk een tweede op de isolerende laag aanwezige aansluitelek-trode waarvan de eerste aansluitelektrode aanwezig is buiten het aktieve transistorgebied, met het kenmerk, dat de tweede aansluitelektrode even-eens naast het aktieve transistorgebied is aangebracht, waarbij de eerste stuurelektrode ter plaatse van de verbinding tussen de tweede stuurelek-15 trode en de tweede aansluitelektrode onderbroken is, waarbij beide uitein-den van de eerste stuurelektrode met de eerste aansluitelektrode verbonden zijn.
2. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verbinding tussen de tweede stuurelektrode en de tweede aansluitelek- 20 trode een hulpverbinding bevat die de verbinding tussen de eerste stuurelektrode en de eerste aansluitelektrode naast het aktieve transistorgebied kruist en van deze verbinding geisoleerd is.
3. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de hulpverbinding een elektrische weerstand tussen 5 en 25 ohm toorit. 25
4, Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de hulpverbinding een in de op het halfgeleiderlichaam aanwezige isolerende laag ingebedde geleiderstrook is.
5. Halfgeleiderinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de geleiderstrook een strook van polykristallijn silicium is. 30 35 8104414
NL8104414A 1981-09-25 1981-09-25 Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor. NL8104414A (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8104414A NL8104414A (nl) 1981-09-25 1981-09-25 Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor.
US06/419,351 US4546371A (en) 1981-09-25 1982-09-17 Semiconductor device having an improved dual-gate field effect transistor
JP57165948A JPS5867071A (ja) 1981-09-25 1982-09-22 半導体装置
CA000412045A CA1186419A (en) 1981-09-25 1982-09-23 Semiconductor device comprising a field effect transistor
EP82201193A EP0076006A3 (en) 1981-09-25 1982-09-24 Semiconductor device comprising a field effect transistor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8104414 1981-09-25
NL8104414A NL8104414A (nl) 1981-09-25 1981-09-25 Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8104414A true NL8104414A (nl) 1983-04-18

Family

ID=19838121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8104414A NL8104414A (nl) 1981-09-25 1981-09-25 Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4546371A (nl)
EP (1) EP0076006A3 (nl)
JP (1) JPS5867071A (nl)
CA (1) CA1186419A (nl)
NL (1) NL8104414A (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770733B2 (ja) * 1988-02-22 1995-07-31 株式会社東芝 半導体装置とその使用方法
US5129643A (en) * 1990-12-17 1992-07-14 Neids, Inc. Apparatus for stacking pasted battery plates
GB9201004D0 (en) * 1992-01-17 1992-03-11 Philips Electronic Associated A semiconductor device comprising an insulated gate field effect device
WO1996015553A1 (en) * 1994-11-15 1996-05-23 Advanced Micro Devices, Inc. Transistor structure with specific gate and pad areas
US5598009A (en) * 1994-11-15 1997-01-28 Advanced Micro Devices, Inc. Hot carrier injection test structure and testing technique for statistical evaluation
JP3429718B2 (ja) * 1999-10-28 2003-07-22 新光電気工業株式会社 表面実装用基板及び表面実装構造
WO2014164507A1 (en) * 2013-03-11 2014-10-09 Microchip Technology Incorporated Power field-effect transistor and corresponding package, system and manufacturing methods

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427514A (en) * 1966-10-13 1969-02-11 Rca Corp Mos tetrode
US3609412A (en) * 1968-09-19 1971-09-28 Matsushita Electronics Corp Integrated igfet signal converter circuit
DE2159592C3 (de) * 1971-12-01 1981-12-17 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Integrierte Halbleiteranordnung
BE792939A (nl) * 1972-04-10 1973-04-16 Rca Corp
US3999210A (en) * 1972-08-28 1976-12-21 Sony Corporation FET having a linear impedance characteristic over a wide range of frequency
JPS5320343B2 (nl) * 1973-03-29 1978-06-26
JPS567479A (en) * 1979-06-29 1981-01-26 Toshiba Corp Field-effect type semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
US4546371A (en) 1985-10-08
EP0076006A2 (en) 1983-04-06
EP0076006A3 (en) 1984-08-22
CA1186419A (en) 1985-04-30
JPS5867071A (ja) 1983-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5963791A (en) Silicon carbide MOSFET having self-aligned gate structure and method of fabrication
US6005267A (en) MES/MIS FET with split-gate RF input
GB2123209A (en) High-frequency circuit
US4393392A (en) Hybrid transistor
US6069386A (en) Semiconductor device
US3749985A (en) High frequency insulated gate field effect transistor for wide frequency band operation
NL8104414A (nl) Halfgeleiderinrichting met veldeffekttransistor.
US4298846A (en) Semiconductor device
JPS6155971A (ja) シヨツトキ−ゲ−ト電界効果トランジスタ
US5528065A (en) Dual-gate insulated gate field effect device
US6020617A (en) Lateral MOS transistor with weakly doped drain extension
US4724220A (en) Method for fabricating buried channel field-effect transistor for microwave and millimeter frequencies
EP1618607B1 (en) Semiconductor device comprising an ldmos field-effect transistor and method of operating the same
US3296508A (en) Field-effect transistor with reduced capacitance between gate and channel
US5031006A (en) Semiconductor device having a Schottky decoupling diode
JPH05335487A (ja) 伝送回路素子
JP2880023B2 (ja) 高周波トランジスタ回路
NL7904200A (nl) Lagenveldeffecttransistor.
JPS5860575A (ja) トランジスタ
EP0762631A2 (en) Power amplification circuit
US4608583A (en) FET amplifier
US5635759A (en) Semiconductor device for mounting high-frequency element
JPS61206304A (ja) トランジスタ集積回路
JPS6228593B2 (nl)
JP3499394B2 (ja) マイクロ波集積回路

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed