DE1952614A1 - Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung

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DE1952614A1
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layer
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Gerhard Dipl-Phys Conzelmann
Hans-Joachim Dipl-In Fleischer
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
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Description

R. 964-1
10.10.1969 Ka/Km
Anlage zur
Patent- an#
Gobrauohcmuctorhilfs ^31 dung
ROBERg BOSCH GMBH1 Stuttgart V, Breitscheidstr. 4-Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleitervorrichtung, bei der eine epitaxiale Halbleiterschicht vom einen Leitfähigkeitstyp auf einer Halbleiterunterlage des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufgebracht ist und diese Epitaxialschicht in Inseln vom einen Leitfähigkeitstyp zerteilt wird durch Anordnung von eindiffundierten Isolierzonen des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps.
Bei bekannten kompatiblen Lateral-Transistören, die in der herkömmlichen Monolith-Technik hergestellt werden, erfolgt die Herstellung der Emitter- und Kollektorelektroden mit demselben Diffusionsvorgang, mit dem auch die Basis der komplementären Grundtransistoren gebildet wird (Basisdiffusion). Diese Diffusion
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Bobert Bosch GmbH ·" v Qßay. -/-
Stuttgart R· 96^1 Ka/Km
ist -ungefähr 2-3/um tief. Die Basisweite dieser derart hergestellten Lateral-Transi stören ist im wesentlichen durch das Auflösungsvermögen der Photomaskiertechnik bestimmt und liegt etwa zwischen 2/um und KX/um.
Die Stromverstärkung dieser Transistoren ist jedoch relativ gering und für viele Anwendungsfälle unzureichend.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, das es durch preiswerte Massenfabrikation erlaubt, Lateral-Transistören " mit relativ hoher Stromverstärkung herzustellen.
Die Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß gemäß der Erfindung
Kompatiblen Lateraldie Kollektor- und Emxtterelektrodenvon/Transistoren mit Hilfe der sogenannten Isolierungsdiffusion gebildet werden, wobei die Diffusionstiefe dieser Isolierungsdiffusion durch eine vor dem Aufbringen der Epitaxieschicht auf der Halbleiterunterlage angeordnete sogenannte vergrabene Schicht von gleichen Leitfähigkeitstypen wie die Epitaxieschicht bestimmt wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit dem Unteranspruch aus der nachfolgenden Be-Schreibung eines Ausführungsbeispieles und aus der zugehörigen Zeichnung, die einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten kompatiblen Lateral-Transistör im Schnitt zeigt.
. Auf einer p-leitenden Halbleiterunterlage 1 (Substrat) wird eine η-leitende Epitaxieschicht 2 angebracht. Zwischen der Halbleiterunterlage 1 und der Epitaxieschicht 2 ist eine stark n-dotierte,
. vergrabene Schicht 3 vorgesehen. Um nun gemäß der Aufgabenstellung eine möglichst hohe Stromverstärkung von Lateral-Transistören, die auf diesem Halbleitermaterial angeordnet werden sollen, zu erreichen, ist es notwendig, die Tiefe der eindiffundierten
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_ 3 —
Robert Bosch GmbH R
Stuttgart R'
Kollektor- und Emitterelektroden möglichst groß zu machen, da es für die Größe der Stromverstärkung im wesentlichen auf das Verhältnis Diffusionstiefe/ Basisweite ankommt, und die Basisweite aus Gründen des Auflösungsvermögens der Photomaskiertechnik nicht beliebig klein gemacht werden kann.
Um nun eine große Diffusionstiefe für die Emitter- und Kollektorelektrode E und C zu erhalten, werden mit Hilfe der sogenannten Isolierungsdiffusion stark p-dotierte Stellen 4 und 5 in der η-leitenden Epitaxieschicht 2 angebracht. Diese p-leitenden Stellen 4- und 5 dienen in einer herkömmlichen monolithisch integrierten Halbleiteranordnung zur gegenseitigen Isolation der η-leitenden Inseln.
Um zu verhindern, daß die Emitter- und Kollektorelektrode des auf diese Weise hergestellten Lateral-Transistors über die p-leitende Halbleiterunterlage 1 kurzgeschlossen wird, muß die tiefe p+- Isolierungsdiffusion durch die vor dem Aufbringen der Epitaxieschicht 2 auf der Halbleiterunterlage 1 aufgebrachte n-leitßnde vergrabene Schicht 3 gestoppt werden.
Die auf diese Weise hergestellten Lateral-Transistören weisen eine bessere Stromverstärkung auf als in herkömmlicher Technik hergestellte Lateral-Transistoren.
Eine weitere Steigerung der Stromverstärkung läßt sich dadurch erreichen, daß die Basisweite eines derartigen Lateral-Transistors durch eine auf die Isolierungsdiffusion folgende flache p-Diffusion eingestellt wird, mit der die normalen Basiszonen der zu den Lateral-Transistoren komplementären Grundtransistoren, und Widerstände erzeugt werden.
Mit der durch die p-Diffusion (Basisdiffusion) hergestellten p-leitenden Schicht 6 läßt sich der Abstand zwischen den Emitter-
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. 19526U
Robert Bosch GmbH -a nrh* ν /ν
Stuttgart R' 9^1 Ka/Km
und Kollektorelektroden 4 und 5 mit wesentlich engeren Toleranzen als bei der p+ -Isolierungsdiffusion herstellen, so daß durch Verringerung der Basisweite eine weitere Steigerung der Stromverstärkung erreicht werden kann. Mit der p+ -Isolierungsdiffusion wird hierbei demnach nur noch für die Tiefe der Diffusion gesorgt, während mit der nachfolgenden flachen p-Diffusion (Basisdiffusion) lediglich noch die genaue Basisweite eingestellt wird.
Diese oben beschriebene Anordnung ist auch bei Halbleiteran-Ordnungen möglich, die ein η-leitendes Substrat und eine ' p-leitende Epitaxieschicht aufweisen.
— 5 —
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Claims (2)

  1. Robert Bosch GmbH R 9641 Ka/Km
    Stuttgart
    Ansprüche
    Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleitervorrichtung, bei der eineepitaxiale Halbleiterschicht vom einen Leitfähigkeitstyp auf einer Halbleiterunterlage des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufgebracht wird und diese Epitaxialschicht in Inseln vom einen Leitfähigkeitstyp zerteilt wird durch Anordnung von eindiffundierten Isolierzonen des entgegengesetzten Leitfähigkeit st'yps, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor- und Emitterelektroden von Lateral-Transistören mit Hilfe der sogenannten Isolierungsdiffusion gebildet werden, wobei die . Diffusionstiefe dieser Isolierungsdiffusion durch eine vor dem Aufbringen der Epitaxieschicht (2) auf der Halbleiterunterlage (1) angeordnete sogenannte vergrabene Schicht (3) vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Epitaxialschicht bestimmt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der durch die Isolierungsdiffusion gebildeten Emitter- und Kollektorelektroden (4,5) an der Oberfläche der Epitaxieschicht (2) durch die nach der Isolierungsdiffusion erfolgende flache sogenannte Basisdiffusion bestimmt wird.
    /J. to. if fa
    1 09820/0839
    Leerseite
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