DE1281036B - Transistor and process for its manufacture - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. Cl.:Int. Cl .:
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Deutsche KI.: 21g-11/02German AI .: 21g-11/02
Nummer: 1 281 036Number: 1 281 036
Aktenzeichen: P 12 81 036.5-33 (T 29116)File number: P 12 81 036.5-33 (T 29116)
Anmeldetag: 31. Juli 1965 Filing date: July 31, 1965
Auslegetag: 24. Oktober 1968Opening day: October 24, 1968
Bei Transistoren mit hoher Emitterstromdichte und bei Hochfrequenztransistoren muß bekanntlich das Verhältnis von Emitterumfang zu Emitterfläche möglichst groß sein, wenn eine große Emission erzielt werden soll. Dies erreicht man durch die Ausbildung eines Transistors nach der Erfindung, die darin besteht, daß die Emitterzone siebförmig ist und daß Teile der Basiszone in die Öffnungen der siebförmigen Emitterzone eingreifen. Außer der Vergrößerung des Verhältnisses von Emitterumfang zu Emitter- to fläche hat die Erfindung auch den Vorteil, daß auch noch das Verhältnis von Emitterumfang zu Kollektorfläche vergrößert wird.In the case of transistors with a high emitter current density and high-frequency transistors, it is well known that The ratio of emitter circumference to emitter area should be as large as possible if a large emission is achieved shall be. This is achieved by the formation of a transistor according to the invention, which consists in that the emitter zone is screen-shaped and that parts of the base zone into the openings of the screen-shaped Intervene in the emitter zone. Besides the increase in the ratio of emitter circumference to emitter to area, the invention also has the advantage that the ratio of the emitter circumference to the collector area is enlarged.
Es ist bekannt, bei einem steuerbaren Halbleitergleichrichter, die an die Emitterzone angrenzende Halbleiterzone siebförmig auszubilden, um den mittleren Widerstandswert zwischen der Schaltelektrode und dem pn-übergang zwischen der als Emitter dienenden Zone und der danebenliegenden Basiszone zu vermindern. Dadurch soll die Spannung herabgesetzt ao werden, die zum Umschalten des steuerbaren Halbleitergleichrichters an die Steuerelektrode angelegt werden muß. Im Gegensatz dazu wird bei dem Transistor nach der Erfindung nicht die an die Emitterzone angrenzende Basiszone, sondern die Emitterzone selbst siebförmig ausgebildet.It is known, in the case of a controllable semiconductor rectifier, which is adjacent to the emitter zone Semiconductor zone to form sieve-shaped to the mean resistance value between the switching electrode and the pn junction between the zone serving as emitter and the adjacent base zone Reduce. This is intended to reduce the voltage required for switching over the controllable semiconductor rectifier must be applied to the control electrode. In contrast, the transistor according to the invention not the base zone adjoining the emitter zone, but the emitter zone even designed in the shape of a sieve.
Die Kontaktierung der Basiszone erfolgt bei einem Transistor nach der Erfindung vorzugsweise durch Kontaktieren derjenigen Teile der Basiszone, die in die Öffnungen der siebförmigen Emitterzone eingreifen. Zur Kontaktierung der in die Öffnungen der Emitterzone eingreifenden Teile der Basiszone eignet sich beispielsweise ein kammförmiger Basisanschluß. Zur Kontaktierung der Basiszone wird bei Planartransistoren die auf der Halbleiteroberfläche vorhandene Oxydschicht an denjenigen Stellen geöffnet, an denen die in die Öffnungen der Emitterzone eingreifenden Teile der Basiszone an die emitterseitige Halbleiteroberfläche treten. Die Emitterzone kann ebenfalls durch einen kammförmigen Emitteranschluß kontaktiert werden. Erfolgt sowohl die Kontaktierung der Basiszone als auch die der Emitterzone durch einen kammförmigen Anschluß, so erhält man eine ineinandergreifende Kammstruktur dieser Anschlüsse.In the case of a transistor according to the invention, the base zone is preferably contacted by Contacting those parts of the base zone which engage in the openings of the sieve-shaped emitter zone. Suitable for making contact with the parts of the base zone that engage in the openings in the emitter zone For example, a comb-shaped base connection. In the case of planar transistors, the oxide layer present on the semiconductor surface is opened at those points which the parts of the base zone engaging in the openings of the emitter zone to the emitter-side Semiconductor surface. The emitter zone can also be through a comb-shaped emitter connection to be contacted. Both the base zone and the emitter zone are contacted a comb-shaped connection, an interlocking comb structure of these connections is obtained.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung greifen außer Teilen der Basiszone auch Teile der Kollektorzone in die Öffnungen der Emitterzone ein.According to a further development of the invention, apart from parts of the base zone, parts of the collector zone also grip into the openings of the emitter zone.
Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel eines Planartransistors näher erläutert.The invention is explained in more detail below using the example of a planar transistor.
Die F i g. 1 zeigt den die Kollektorzone 1 enthaltenden Halbleiterkörper des Planartransistors, in dessen eine Oberflächenseite die Basiszone 2 und die Transistor und Verfahren zu seiner HerstellungThe F i g. 1 shows the one containing the collector zone 1 Semiconductor body of the planar transistor, in one surface side of which the base zone 2 and the Transistor and process for its manufacture
Anmelder:
TelefunkenApplicant:
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Reinhold Kaiser, 7100 HeilbronnReinhold Kaiser, 7100 Heilbronn
Emitterzone 3 eingebracht sind. Die Emitterzone 3 ist siebförmig; in der Emitterzone 3 sind also die Öffnungen 4 vorhanden. Diese Öffnungen 4 sind durch die Teile 5 der Basiszone 2 ausgefüllt. Zur Verdeutlichung ist in F i g. 1 die bei Planartransistoren auf der Halbleiteroberfläche befindliche Oxydschicht weggelassen. Die F i g. 2 unterscheidet sich von der F i g. 1 dadurch, daß die Oxydschicht 6 mit den Aussparungen 7 und 8 zur Kontaktierung der Basis- und Emitterzone 2 bzw. 3 eingezeichnet ist.Emitter zone 3 are introduced. The emitter zone 3 is sieve-shaped; in the emitter zone 3 are the Openings 4 available. These openings 4 are filled by the parts 5 of the base zone 2. For clarification is in Fig. 1 the oxide layer on the semiconductor surface of planar transistors omitted. The F i g. 2 differs from FIG. 1 in that the oxide layer 6 with the recesses 7 and 8 for contacting the base and emitter zones 2 and 3, respectively, are shown.
Die F i g. 3 zeigt die Anschlüsse der Basis- und Emitterzone 2 bzw. 3, die als Metallbahnen 9 und 10 ausgebildet sind und beispielsweise aus Aluminium bestehen. Die Metallbahn 9 verbindet die an die Halbleiteroberfläche tretenden Teile 5 der Basiszone 2.The F i g. 3 shows the connections of the base and emitter zones 2 and 3, which are used as metal tracks 9 and 10 are formed and consist, for example, of aluminum. The metal track 9 connects to the Parts 5 of the base zone 2 which pass the semiconductor surface.
Die F i g. 4 zeigt den fertigen Planartransistor in Draufsicht. Die in den Halbleiterkörper mit der Kollektorzone 1 eingebrachte Basiszone 2 wird durch die Linie 11 äußerlich begrenzt. Die äußeren Grenzlinien der Emitterzone 3 sind mit 12 bezeichnet. Die in der Oxydschicht 6 vorhandenen Aussparungen 7 dienen zur Kontaktierung der Basisteile 5, die in die Öffnungen 4 der Emitterzone 3 eingreifen und sich bis zur Halbleiteroberfläche erstrecken. Zur Kontaktierung der Emitterzone 3 sind die streifenförmigen Aussparungen 8 in die Oxydschicht 6 eingebracht.The F i g. 4 shows the finished planar transistor in plan view. Those in the semiconductor body with the collector zone 1 introduced base zone 2 is externally bounded by line 11. The outer borders the emitter zone 3 are denoted by 12. The recesses 7 present in the oxide layer 6 are used for contacting the base parts 5, which engage in the openings 4 of the emitter zone 3 and extend up to Extend semiconductor surface. The strip-shaped recesses are used to make contact with the emitter zone 3 8 introduced into the oxide layer 6.
Die Kontaktierung der Emitterzone 3 erfolgt durch die Metallbahnen 10, deren Enden durch die metallisierte Querverbindung 13 miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich für den Emitteranschluß eine Kammstruktur. Obwohl durch die Metallbahnen 10 nur ein Teil der Emitteroberfläche erfaßt wird, wird dennoch praktisch die gesamte Emitterober-The contacting of the emitter zone 3 takes place through the metal tracks 10, the ends of which through the metallized Cross connection 13 are connected to one another. This results in the emitter connection a comb structure. Although only part of the emitter surface is covered by the metal tracks 10, practically the entire upper emitter
809 628/1547809 628/1547
fläche kontaktiert, da die nicht erfaßten Bereiche wegen ihrer Niederohmigkeit eine Querverbindung zu den einzelnen Metallbahnen 10 darstellen.Contacted surface, since the areas not covered have a cross connection due to their low resistance to represent the individual metal tracks 10.
Die Kontaktierung der Basiszone 2 erfolgt ebenfalls durch einen kammförmigen Anschluß, der durch die Metallbahnen 9 sowie durch die Querverbindung 14 gebildet wird. Dieser kammförmige Anschluß kontaktiert die voneinander getrennten Basisteile 5.The base zone 2 is also contacted by a comb-shaped connection through the metal tracks 9 as well as the cross connection 14 is formed. This comb-shaped connection makes contact the separate base parts 5.
Der wesentliche Vorteil des Transistors nach der Erfindung besteht darin, daß der gesamte äußere Emitterumfang durch den Basisanschluß 9, 14 erfaßt wird. Dadurch erhält man ein sehr günstiges Verhältnis von Emitterumfang zu Emitterfläche. Ein weiterer Vorteil des Transistors nach der Erfindung besteht darin, daß die siebartige Durchlöcherung der Emitterzone niederohmige diffundierte Querverbindungen im Bereich der Halbleiteroberfläche überflüssig macht, die bei bekannten Halbleiterbauelementen erforderlich sind.The main advantage of the transistor according to the invention is that the entire outer Emitter circumference is detected by the base terminal 9, 14. This gives you a very favorable ratio from emitter circumference to emitter area. There is another advantage of the transistor according to the invention in that the sieve-like perforation of the emitter zone low-resistance diffused cross-connections in the area of the semiconductor surface eliminates the need for known semiconductor components required are.
Zur Herstellung des im Ausführungsbeispiel beschriebenen Planartransistors wird in den Halbleiterkörper mit der Kollektorzone zunächst die Basiszone nach einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Planarhalbleiterbauelementen eingebracht. Im Anschluß an die Basisdiffusion wird die Oberfläche des Halbleiterkörpers erneut oxydiert und aus der dabei entstandenen Oxydschicht eine rasterförmige Diffusionsmaske gebildet. Durch Eindiffusion von Emitterstörstellenstoffen wird dann die siebförmige Emitterzone gebildet. Die ineinandergreifende Kammstruktur der Anschlüsse der Basis- und der Emitterzone wird in bekannter Weise nach Aufdampf-, Photolack- und Ätzverfahren hergestellt.To produce the planar transistor described in the exemplary embodiment, the semiconductor body with the collector zone initially the base zone according to a known method for the production of Introduced planar semiconductor components. Following the base diffusion, the surface of the The semiconductor body is re-oxidized and the resulting oxide layer is converted into a grid-shaped diffusion mask educated. The sieve-shaped emitter zone is then formed by diffusion of emitter impurity substances educated. The interlocking comb structure of the connections of the base and emitter zones is produced in a known manner by vapor deposition, photoresist and etching processes.
Claims (6)
Britische Patentschrift Nr. 935 710.Considered publications:
British Patent No. 935 710.
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