SE511891C2 - Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande - Google Patents

Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande

Info

Publication number
SE511891C2
SE511891C2 SE9703129A SE9703129A SE511891C2 SE 511891 C2 SE511891 C2 SE 511891C2 SE 9703129 A SE9703129 A SE 9703129A SE 9703129 A SE9703129 A SE 9703129A SE 511891 C2 SE511891 C2 SE 511891C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
collector layer
degree
doping
power transistor
layer
Prior art date
Application number
SE9703129A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9703129L (sv
SE9703129D0 (sv
Inventor
Ted Johansson
Bengt Torkel Arnborg
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9703129A priority Critical patent/SE511891C2/sv
Publication of SE9703129D0 publication Critical patent/SE9703129D0/sv
Priority to TW086116819A priority patent/TW358987B/zh
Priority to JP2000509119A priority patent/JP2001515278A/ja
Priority to KR1020007002079A priority patent/KR20010023436A/ko
Priority to CNB988086875A priority patent/CN100358154C/zh
Priority to PCT/SE1998/001479 priority patent/WO1999012211A1/en
Priority to AU88214/98A priority patent/AU8821498A/en
Priority to CA002300127A priority patent/CA2300127A1/en
Priority to EP98939842A priority patent/EP1021835B1/en
Priority to DE69838794T priority patent/DE69838794T2/de
Priority to US09/141,537 priority patent/US6198156B1/en
Publication of SE9703129L publication Critical patent/SE9703129L/sv
Publication of SE511891C2 publication Critical patent/SE511891C2/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66272—Silicon vertical transistors
    • H01L29/66295—Silicon vertical transistors with main current going through the whole silicon substrate, e.g. power bipolar transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73—Bipolar junction transistors
    • H01L29/732—Vertical transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/74—Making of localized buried regions, e.g. buried collector layers, internal connections substrate contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0821—Collector regions of bipolar transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66272—Silicon vertical transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73—Bipolar junction transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6644—Packaging aspects of high-frequency amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

15 20 25 30 511 891 2 Distorsion uppkommer när storleken pà utgàngssignalen inte är exakt proportionell mot ingångssignalen. Aktiva halvledaranordningar såsom bipolära transistorer och fälteffekttransistorer kommer alltid att producera en olinjär utgàngssignal beroende på olinjära ingångs-/utgàngs- karakteristika och vid koppling vid höga frekvenser även interna och externa parasitiska element. Olineariteten hos en bipolär anordning är mer komplex än den hos en fälteffekttransistor på grund av ett exponentiellt ingàngs/utgångssamband hos den förra.
Lineariteten eller frånvaron av distorsion hos utgångstransistorer bestämmer viktiga parametrar för kommunikationssystem, såsom exempelvis interferens med närliggande kanaler, och alltså följaktligen den frekvensmarginal som är nödvändig mellan närliggande kanaler.
Det fundamentala olinjära sambandet mellan ingàngs- och utgångssignalen hos en bipolär effekttransistor kan inte reduceras utan att ändra på transistorns form eller material.
Reducering av parasitiska element såsom kapacitanser är däremot lättare att åstadkomma, varav de viktigaste torde vara de på transistorns utgång, vilka huvudsakligen utgörs av en bas- kollektorkapacitans och parasitiska metall-substratkapacitanser.
Collector Doping for Reduced Vol. 26, No.
Genom W.P. Dumke, “Transistor Capacitänce", IBM Technical Disclosure Bulletine, 2, July 1983 är känt att kollektorkapacitansen hos bipolära höghastighetstransistorer av förut reducera bas- npn-typ genon1 att åstadkomma en 'varierande dopprofil hos den epitaxiella kollektorn. Donatorkoncentrationen Nmc varierar från 1019-1018 :111 1016 epitaxiella skiktet för att sedan återigen öka och vara närmare längst ned mot substratet inuti det 1017 vid den mot basen angränsande ytan. 10 15 20 25 30 3 511 8 91 REnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erhålla en vertikal bipolär effekttransistor, vilken innefattar ett substrat, ett epitaxiellt kollektorskikt på substratet, en bas och en emitter formerade i det epitaxiella skiktet, med högre prestanda, särskilt en förbättrad linearitet.
Detta uppnås genom att reducera dC/dV-värdet och härigenom det s.k. effekttransistorns C(V)-swinget. En sådan reducering àstadkoms genom att dopa kollektor pà ett sådant sätt att den resulterande dopprofilen NC är kraftigt beroende på kollektorns djup x, dvs. NC = Nc(x).
Mer detaljerat varierar det epitaxiella kollektorskiktets från den mot basen angränsande ytan och nedåt kollektorskiktets dopningsgrad NC(x) till enligt ett polynom av åtminstone andra graden, ao + alx + azxz + åtminstone halva djup huvudsakligen _, där ao är dopningsgraden vid den mot basen angränsande ytan, x är det vertikala avståndet från samma yta och al, ab är konstanter. Företrädesvis varierar dopningsgraden enligt ao + anx“ där n >> 1 eller enligt aoem, där B är en konstant.
Transistorn innefattar vidare företrädesvis en tjock isolationsoxid mellan det epitaxiella kollektorskiktet och högre liggande metalliska förbindelseskikt.
Enligt ett framställningsförfarande för den uppfinningsenliga bipolära transistorn dopas det epitaxiella kollektorskiktet genom att dopämnen tillförs enligt en minskande omfattning under kollektorskiktet. Alternativt kollektorskiktet deponering av det epitaxiella deponeras det epitaxiella såsom en skikt har en skiktet flerskiktsstrukur där vart och ett ingående varefter det epitaxiella sådant sätt att den konstant dopningsgrad, värmebehandlas på ett resulterande dopprofilen blir huvudsakligen glatt. De i flerskiktsstrukturen ingående skikten kan deponeras med en konstant tjocklek och en 511 891 4 olinjärt avtagande dopningsgrad eller med en ökande tjocklek och en linjärt avtagande dopningsgrad.
Enligt ett andra förfarande dopas det epitaxiella kollektorskiktet till en konstant dopningsgrad varefter s.k. motdopning' sker genom att implantera joner av motsatt konduktivitetstyp genom det epitaxiella kollektorskiktets övre yta följt av indrivning genom värmebehandling.
En fördel med uppfinningen är att effekttransistorns linearitet förbättras avsevärt då transistorns kollektor dopas på ett uppfinningsenligt sätt. Andra prestanda såsom exempelvis genombrottsspänning, övre gränsfrekvens och förstärkning kan dessutom förbättras vid lämpligt valda numeriska värden på dopprofilen.
Effekttransistorns prestanda förbättras ytterligare då en tjock fältoxid utnyttjas. Basmetall-kollektorkapacitansen minskar i detta fall.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, vilken enbart visas för att illustrera uppfinningen, och ska därför ej på något sätt begränsa uppfinningen.
Pig. la visar i 'tvärsektion en detalj av' en uppfinningsenlig vertikal bipolär effekttransistor avsedd för högfrekvenstillämpningar.
Fig. lb visar en dopprofil, dvs. dopningsgrad som funktion av djup, hos den i fig. la visade bipolära effekttransistorn.
FÖREDRAGNA UTFöRINGsFommR Med ll i fig. la betecknas en detalj av en uppfinningsenlig vertikal bipolär effekttransistor avsedd för högfrekvenstillämpningar. Effekttransistorn innefattar ett 10 15 20 25 30 5 511891 substrat 13 över vilket ett epitaxiellt skikt 15 är deponerat.
Detta skikt 15, eller del av effekttransistorns kollektor. vilket företrädesvis är n-dopat, Substratet 13 kan kollektorn, utgör hela vara n-dopat och också utgöra del av varvid kollektorkontakter àstadkoms pà substratets undersida.
Substratet 13 kan alternativt vara p-dopat eller vara av ett semiisolerande material, varvid en subkollektor àstadkoms mellan skiktet 15 och skiktets substratet 13 och det kollektorkontakter epitaxiella àstadkoms på det epitaxiella ovansida. Ett sådant s.k. buried layer-utförande är ej visat i figurerna.
I det epitaxiella kollektorskiktet 15 är formerat ett första område 19, andra till till kollektorskiktets övre yta angränsande p-dopat vilket utgör effekttransistorns bas. Vidare, är ett kollektorskiktets formerat i det första området 19. övre yta angränsande n-dopat område 21 Detta andra område 21 utgör effekttransistorns emitter.
Effekttransistorns bas och emitter kan även vara formerade i separata skikt (ej visat i fig. 1).
Effekttransistorn kan även enligt uppfinningen innefatta en isolationsoxid 17, ett isolerande skikt 27 och metalliska förbindelseskikt 31, 33, vilket beskrivs närmare längre fram i beskrivningen. Övergångskapacitansen mellan basen 19. och kollektorn 15 är olinjär till sin natur. Härvid genereras ett antal olineariteter bl.a. kollektorövergången ändras. Vid switching av höga signalstyrkor i frekvensspektrumet, övertoner, när spänningen över bas- varierar spänningen över bas-kollektorövergången mellan noll och dubbla matningsspänningen (typiskt 50-60V), vilket ger en mycket stor variation av bas-kollektorkapacitansen.
Genom att ha en gradient i kollektorns dopprofil minskas bas- kollektorkapacitansvariationen dC/dV och härigenom förbättras 10 15 20 25 511 891 6 lineariteten vid höga signalstyrkeförstärkningar. Dopningsgraden ska vara lägst vid den mot basen 19 angränsande ytan 24 för att sedan successivt ökas mot substratet 13.
Enligt uppfinningen varierar det epitaxiella kollektorskiktets dopningsgrad Nc(x) från den mot basen 19 angränsande ytan 24 och nedåt till åtminstone halva kollektorskiktets djup huvudsakligen enligt ett polynom av åtminstone andra graden NC(X) = ag j” alX + a2X2 j' där ag är dopningsgraden vid den mot basen 19 angränsande ytan 24, x är det vertikala avståndet från samma yta 24 och al, ah är konstanter.
Med fördel varierar kollektorskiktets dopningsgrad huvudsakligen enligt Nc(x) _ '30 + anxn där n >> 1 Dopningsgraden kan också variera enligt Nc(x) = ages* där B är en konstant. lb vertikala effekttransistorns dopprofil i djupled enligt den i fig.
I fig. visas den bipolära la streckade linjen 23.
Härvid indikeras emitterns dopprofil Nw basens dopprofil Ng substratets dopningsgrad NS.
O vid kollektorns dopprofil NC samt Observera att logaritmen av dopprofilerna visas, att x = bas-kollektorövergången 24 samt att emitterns och basens djup visas starkt överdrivna. Typiska värden på djup är 0.3 um för emittern, 0.25 um för basen och 6.0 um för kollektorn.
Dopningsgraden ag vid kollektorskiktets övre yta 24 respektive konstanterna al, az, ag, .., B bestäms genom att ta hänsyn till 10 15 20 25 30 511891 andra för den bipolära effekttransistorn viktiga parametrar och till som är praktiskt genomförbart. Exempelvis har en 1014 cm'3 vad effekttransistor realiserats med ao z och med en maximal dopningsgrad av ca 2 * 10” cm* vid djup större än ca 4 lim.
Förutom lineariteten kan andra prestanda, avseende exempelvis genombrottsspänning, övre gränsfrekvens och förstärkning, förbättras vid lämpligt valda numeriska värden på den epitaxiella kollektordopprofilen. Tas ingen hänsyn. till dessa parametrar finns det risk för att likströms- och effektprestanda blir degraderade och ingen total förbättring uppnås. Några av dessa parametrar beskrivs i det följande. 0 Emitter-kollektorgenombrottsspänning (BMæa) och bas- kollektorgenombrottsspänning (ßwæa). För en effekttransistor för högfrekvenstillämpningar är genombrottsspänningen Bvqm den begränsande parametern. BVQD är med fördel större än matningsspänningen, och uppstår i allmänhet ungefär l um under kollektorytan 24. BVmw måste vara större än två gånger matningsspänningen och uppstår i allmänhet 4-6 pm under kollektorytan 24. BVQO och BVQO är empiriskt relaterade till varandra (BV¿m, är proportionellt mot BVCKQ. Bvgm, kan ökas genom att dopningen i hela kollektorskiktet minskas (stor inverkan) eller att det s.k. betavärdet minskas (liten inverkan). En minskad dopning medför bl.a. att Bvæo ökar, att base push-out ökar (se nedan) samt att ohmska förluster i kollektorskiktet ökar. Simuleringar och experiment har visat att den grundare delen av det epitaxiella kollektorskiktet 15 med fördel kan ha lägre dopningsgrad (varvid Bvüm förbättras) utan att förändra BVQ eller försämra base push-out.
I Base push-out. Vid höga strömmar blir den djupare delen av det epitaxiella kollektorskiktet 15 ansvarigt för att push-out uppstår. Denna push-out minskar vid ökning av dopningsgraden i den djupare delen av det epitaxiella skiktet 15. Det s.k. 10 15 20 25 30 511 891 8 betavärdet kan öka under samma förhållanden, vilket dock ej är kritiskt för aktuella tillämpningar. 0 Signalförstärkning och gränsfrekvens fp Dessa är huvudsakligen begränsade av basens karakteristika. Emellertid, om base push-out minskas vid höga strömnivàer kommer signalförstärkningen och ff att förbättras, mättad uteffekt. vilket ger högre Framställning av en uppfinningsenlig effekttransistor med varierande dopningsgrad kan ske enligt i huvudsak två olika förfaranden; addering av dopämnen i varierande grad vid deponering av det epitaxiella kollektorskiktet 15 samt motdopning. Förfarandena beskrivs nedan.
Enligt det första framställningsförfarandet adderas dopämnen i en olinjärt minskande omfattning under processen då det epitaxiella skiktet 15 tillväxer. Den lägsta dopningsgraden erhålls vid ytan 24 och dopprofilens gradient måste vara huvudsakligen glatt. Alternativt framställs ett epitaxiellt skikt 15 bestående av flera skikt av olika tjocklek och/eller dopningsgrad där varje skikt har en homogen dopprofil.
Företrädesvis deponeras skikten med en konstant tjocklek och en olinjärt avtagande dopningsgrad eller med en ökande tjocklek och dopningsgrad. Eftersom avtagande processflödet det en linjärt innefattar flera senare förekommande värmesteg kommer epitaxiella skiktets diskreta dopprofil att övergå i en glatt kontinuerlig dopprofil i. den färdiga effekttransistorn. Detta förfarande ger en hög flexibilitet men är sannolikt inte applicerbart för stor volymproduktion.
Enligt det andra framställningsförfarandet adderas dopämnen av motsatt konduktivitetstyp till ett homogent dopat epitaxiellt kollektorskikt 15. Om exempelvis kollektorskiktet är n-dopat genomförs en eller flera jonimplantationer av p-typ genom kollektorskiktets övre yta varefter indrivning sker genom värmebehandling. Dopprofilens gradient blir härvidlag 10 15 20 25 30 9 511891 huvudsakligen glatt och den lägsta effektiva dopningsgraden erhålls vid ytan 24. Detta är relativt enkelt att implementera i ett normalt processflöde, men ger inte mycket flexibilitet.
Ytterligare åtgärder som kan vidtagas för att minska bas- kollektorkapacitansen är enligt uppfinningen att använda tjocka isolationsoxider 17.
Basen 19 respektive emittern 21 är elektriskt anslutna till ett första respektive ett andra metalliskt förbindelseskikt 31, 33.
I tvärsektionen i fig. la visas endast emitterns anslutning till förbindelseskiktet 33. Effekttransistorn kan i lateral led ha en s.k. 5,488,252. interdigitated-struktur, exempelvis såsonx beskrivs i US De metalliska förbindelseskikten 31, 33 är åtminstone bitvis separerade från det epitaxiella skiktet 15 av en isolationsoxid 17. Effekttransistorn kan dessutom innefatta ett isolerande skikt 27 bitvis över isolationsoxiden 17. Genom att använda en tjock isolationsoxid 17, företrädesvis av en tjocklek av åtminstone ca 2 pm, vid metalliseringen förbättras effekttransistorns prestanda avsevärt.
En vertikal bipolär effekttransistor enligt föreliggande uppfinning är tillförlitlig och har höga prestanda, särskilt en låg distorsion.
Genom att dopa det epitaxiella kollektorskiktet enligt NC = ao + ap< + a¿x2 + ..., där ao är dopningsgraden vid den mot basen angränsande ytan, x är det vertikala avståndet från nämnda yta och al, ab är konstanter, särskilt enligt NC = ao + anxm, n >> 1, reduceras C(V)-swinget och effekttransistorns linearitet vid switching av stora signaler förbättras högst avsevärt.
Genom att använda en isolationsoxid av stor tjocklek, åtminstone ca 2 pm, förbättras effekttransistorns prestanda ytterligare. 10 511891 10 Genon1 att ha mycket hög dopningsgrad j. den djupare delen av kollektorns epitaxiella skikt kan ett antal parametrar förändras pà ett sådant sätt att transistorns totala prestanda förbättras.
Uppfinningen är självfallet inte begränsad till den ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformen, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven. I synnerhet är ej uppfinningen begränsad av material, geometrier eller dimensioner. Uppfinningen är exempelvis realiserbar i kisel såväl som i sammansatta halvledare, exempelvis III-V-halvledare såsom galliumarsenid. Vidare kan den bipolära effekttransistorn vara av pnp-typ.

Claims (15)

10 15 20 25 30 11 511891 PATENTKRAV
1. Vertikal bipolär effekttransistor med en uteffekt på minst en Watt främst avsedd för radiofrekvenstillämpningar, särskilt för användande i ett förstärkarsteg i en radiobasstation, (13), ett kollektorskikt (15) första konduktivitetstyp på substratet (13), ett första till innefattande ett substrat av en kollektorskiktets övre yta angränsande område (19) av en andra konduktivitetstyp och ett andra till det första området (19) angränsande område (21) av nämnda första konduktivitetstyp, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorskiktets dopningsgrad Nc(x) varierar från dess övre yta (24) och nedåt till åtminstone halva kollektorskiktets djup huvudsakligen enligt ett polynom av + alx + a2x2 + ..., där ao är (24), X avståndet från samma yta (24) och al, ab åtminstone andra graden, ao dopningsgraden vid den övre ytan är det vertikala är konstanter.
2. Vertikal effekttransistor kravet l, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorskiktets dopningsgrad Nc(x) bipolär enligt varierar huvudsakligen enligt ao + anx“, där n >> 1.
3. Vertikal bipolär effekttransistor enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorskiktets dopningsgrad Nc(x) varierar huvudsakligen enligt aßew, där B är en konstant.
4. Vertikal bipolär effekttransistor enligt något av kraven 1-3, att det första respektive det andra elektriskt till ett (31, 33) och åtminstone bitvis (15) k ärin et:e c) (19, 21) är respektive ett andra metalliskt förbindelseskikt (31, 33) är separerade från det epitaxiella skiktet (17). området anslutna första att dessa metalliska förbindelseskikt av' en tjock isolationsoxid
5. Vertikal bipolär effekttransistor enligt något av kraven 1-4, att kollektorskiktet (15) består av kä nr1et:e<:kr1aci .av kisel. 10 15 20 25 30 511 891 12
6. Vertikal bipolär effekttransistor enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorskiktet (15) består av en blandad halvledare, särskilt galliumarsenid.
7. Förfarande vid framställning av en vertikal bipolär effekttransistor med en uteffekt på minst en Watt främst avsedd för radiofrekvenstillämpningar, särskilt för användande i. ett förstärkarsteg j_ en radiobasstation, innefattande ett substrat (13), (15) substratet ett första till kollektorskiktets övre yta (19) andra till det första området ett kollektorskikt (13), angränsande område av en första konduktivitetstyp på (24) av en andra konduktivitetstyp och ett (19) (21) av konduktivitetstyp, (15) varierar kollektorskiktets angränsande område kä.nr1e te c) ett första a'v att nämnda kollektorskiktet sätt dess (24) huvudsakligen dopas på sådant dopningsgrad NC(x) från dess övre yta och nedåt till enligt ett polynom av åtminstone andra graden, ao + alx + azxz + (24), och al, åtminstone halva djup _, där ag är dopningsgraden vid den övre ytan x är det vertikala avståndet från samma yta (24) ag, _.. är konstanter. k ärirxe teac krxa t att ett enligt kravet 7, (15) dopningsgrad NC(x) varierar huvudsakligen enligt ao + anxn, där n
8. Förfarande aiv kollektorskiktet dopas på sådant sätt att dess >> l.
9. Förfarande enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a t a v att kollektorskiktet (15) dopas på ett sådant sätt att dess dopningsgrad NC(x) varierar huvudsakligen enligt aoemfl där B är en konstant.
10. }<ä nrie teac kria t a.v att kollektorskiktet Förfarande enligt något av kraven 7-9, (15) dopas genom att dopämnen tillförs enligt en minskande omfattning under deponering av kollektorskiktet. 10 15 20 13 511891
11. Förfarande enligt något av kraven 7-9, k ä n n e t e c k n a t a v att kollektorskiktet (15) deponeras såsom en flerskiktsstrukur där vart och ett ingående skikt har en konstant dopningsgrad och att kollektorskiktet (15) värmebehandlas på ett sådant satt att den resulterande dopprofilen NC(x) blir huvudsakligen glatt. kännetecknat av att de skikten
12. Förfarande enligt kravet ll, i flerskiktsstrukturen ingående deponeras med en konstant tjocklek och en olinjàrt avtagande dopningsgrad. kännetecknat av att de skikten
13. Förfarande enligt kravet 11, i flerskiktsstrukturen ingående deponeras med en tilltagande tjocklek.
14. Förfarande enligt något av kraven 7-9, k ä n n e t e c k n a t kollektorskiktet (15) dopningsgrad och att dopämnen av en andra a'v att först dopas till en konstant konduktivitetstyp därefter tillförs varefter erhållen struktur värmebehandlas.
15. Förfarande enligt något av kraven 7-14, ka nr1et:e<:k11a t ax/ att en åtminstone ca 2 um tjock isolationsoxid (17) åstadkoms i eller över kollektorskiktet (15) och att ett första respektive ett andra metalliskt förbindelseskikt (31, 33) åstadkoms åtminstone bitvis över isolationsoxiden (17) och ansluts elektriskt till det första respektive det andra området (19, 21).
SE9703129A 1997-08-29 1997-08-29 Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande SE511891C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9703129A SE511891C2 (sv) 1997-08-29 1997-08-29 Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande
TW086116819A TW358987B (en) 1997-08-29 1997-11-11 Bipolar power transistors and manufacturing method
DE69838794T DE69838794T2 (de) 1997-08-29 1998-08-18 Verfahren zur herstellung eines leistungsbipolartransistors
CNB988086875A CN100358154C (zh) 1997-08-29 1998-08-18 双极型功率晶体管及其制造方法
KR1020007002079A KR20010023436A (ko) 1997-08-29 1998-08-18 바이폴라 전력 트랜지스터 및 제조방법
JP2000509119A JP2001515278A (ja) 1997-08-29 1998-08-18 バイポーラ電力用トランジスタとその製造法
PCT/SE1998/001479 WO1999012211A1 (en) 1997-08-29 1998-08-18 Bipolar power transistors and manufacturing method
AU88214/98A AU8821498A (en) 1997-08-29 1998-08-18 Bipolar power transistors and manufacturing method
CA002300127A CA2300127A1 (en) 1997-08-29 1998-08-18 Bipolar power transistors and manufacturing method
EP98939842A EP1021835B1 (en) 1997-08-29 1998-08-18 Method of manufacturing a bipolar power transistor
US09/141,537 US6198156B1 (en) 1997-08-29 1998-08-28 Bipolar power transistors and manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9703129A SE511891C2 (sv) 1997-08-29 1997-08-29 Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9703129D0 SE9703129D0 (sv) 1997-08-29
SE9703129L SE9703129L (sv) 1999-03-01
SE511891C2 true SE511891C2 (sv) 1999-12-13

Family

ID=20408089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9703129A SE511891C2 (sv) 1997-08-29 1997-08-29 Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6198156B1 (sv)
EP (1) EP1021835B1 (sv)
JP (1) JP2001515278A (sv)
KR (1) KR20010023436A (sv)
CN (1) CN100358154C (sv)
AU (1) AU8821498A (sv)
CA (1) CA2300127A1 (sv)
DE (1) DE69838794T2 (sv)
SE (1) SE511891C2 (sv)
TW (1) TW358987B (sv)
WO (1) WO1999012211A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001084631A1 (en) 2000-04-27 2001-11-08 En Jun Zhu Improved structure for a semiconductor device
SE0103036D0 (sv) * 2001-05-04 2001-09-13 Ericsson Telefon Ab L M Semiconductor process and integrated circuit
DE10160509A1 (de) * 2001-11-30 2003-06-12 Ihp Gmbh Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN102403223B (zh) * 2011-10-25 2013-04-17 丹东安顺微电子有限公司 改善贮存时间Ts一致性的功率晶体管制造方法
CN103606554A (zh) * 2013-11-13 2014-02-26 江苏博普电子科技有限责任公司 一种提高了BVceo的双极型晶体管及其生产工艺

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237200A (en) * 1989-07-28 1993-08-17 Hitachi, Ltd. Semiconductor bipolar transistor with concentric regions
US5071778A (en) * 1990-06-26 1991-12-10 National Semiconductor Corporation Self-aligned collector implant for bipolar transistors
GB2255226B (en) * 1991-04-23 1995-03-01 Intel Corp Bicmos process for counter doped collector
US5270223A (en) * 1991-06-28 1993-12-14 Texas Instruments Incorporated Multiple layer wide bandgap collector structure for bipolar transistors
EP0628215A4 (en) * 1992-02-25 1995-03-15 Microunity Systems Eng BIPOLAR TRANSISTOR WITH REMOVED KIRK EFFECT JUNCTIONS.
DE69512101T2 (de) * 1994-02-02 2000-04-27 Rohm Co Ltd Leistungs-Bipolartransistor
US5488252A (en) * 1994-08-16 1996-01-30 Telefonaktiebolaget L M Erricsson Layout for radio frequency power transistors
JP2748898B2 (ja) * 1995-08-31 1998-05-13 日本電気株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP3366919B2 (ja) * 1997-06-27 2003-01-14 エヌイーシー化合物デバイス株式会社 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
SE9703129L (sv) 1999-03-01
EP1021835A1 (en) 2000-07-26
KR20010023436A (ko) 2001-03-26
DE69838794D1 (de) 2008-01-10
SE9703129D0 (sv) 1997-08-29
DE69838794T2 (de) 2008-11-20
CA2300127A1 (en) 1999-03-11
JP2001515278A (ja) 2001-09-18
US6198156B1 (en) 2001-03-06
TW358987B (en) 1999-05-21
CN1269054A (zh) 2000-10-04
CN100358154C (zh) 2007-12-26
EP1021835B1 (en) 2007-11-28
WO1999012211A1 (en) 1999-03-11
AU8821498A (en) 1999-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6531721B1 (en) Structure for a heterojunction bipolar transistor
US6384433B1 (en) Voltage variable resistor from HBT epitaxial layers
US5668388A (en) Bipolar transistor with optimized structure
US6285046B1 (en) Controllable semiconductor structure with improved switching properties
US6506659B2 (en) High performance bipolar transistor
SE511891C2 (sv) Bipolär effekttransistor och framställningsförfarande
US7397109B2 (en) Method for integration of three bipolar transistors in a semiconductor body, multilayer component, and semiconductor arrangement
CN109830528A (zh) 锗硅hbt器件及制造方法
KR100296705B1 (ko) 이종 접합 쌍극자 소자를 이용한 집적 회로 소자의 제조 방법
US20060145299A1 (en) Method for improving the electrical properties of active bipolar components
EP1542287B1 (en) High-frequency bipolar transistor
CN105449004A (zh) 一种AlGaAs梁式引线PIN二极管及其制备方法
EP2779241A1 (en) Bipolar transistor with lowered 1/F noise
CN112074953A (zh) 集成电路装置及制造该集成电路装置的方法
US20030146449A1 (en) Method and structure for eliminating collector-base band gap discontinuity in an hbt
KR100347520B1 (ko) 이종접합 쌍극자 소자 및 그 제조방법
KR100337942B1 (ko) 이중 이종접합 쌍극성 트랜지스터
Liu Heterostructure bipolar transistors
JPH0416443Y2 (sv)
KR0161197B1 (ko) 자기정렬 바이폴러 트랜지스터의 제조공정
Liu Heterostructure Bipolar Transistors (HBTs)
JPS6129555B2 (sv)
CN115775731A (zh) 异质结双极晶体管结构及其形成方法
KR930009811B1 (ko) 금속-반도체 전계효과 트랜지스터 및 그 제조방법
JPH02292853A (ja) 化合物半導体集積回路およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed