DE2236897A1 - Verfahren zur herstellung von halbleiterbauteilen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von halbleiterbauteilenInfo
- Publication number
- DE2236897A1 DE2236897A1 DE2236897A DE2236897A DE2236897A1 DE 2236897 A1 DE2236897 A1 DE 2236897A1 DE 2236897 A DE2236897 A DE 2236897A DE 2236897 A DE2236897 A DE 2236897A DE 2236897 A1 DE2236897 A1 DE 2236897A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- transistor
- base
- resistance
- zones
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 206010040007 Sense of oppression Diseases 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/082—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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only
- H01L27/0823—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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only including vertical bipolar transistors only
- H01L27/0825—Combination of vertical direct transistors of the same conductivity type having different characteristics,(e.g. Darlington 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
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8222—Bipolar technology
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/085—Isolated-integrated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/087—I2L integrated injection logic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/145—Shaped junctions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/151—Simultaneous diffusion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Description
WESTERN ELECTRIC COMPANY Beadle 3-8-1-1-
Incorporated
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen
und insbesondere ein Ve rfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Transistors mit hoher Verstärkung und geringem
Rauschen auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat mit einem konventionellen Transistor. '
Konventionelle, als Verstärker eingesetzte planare Transistoren haben eine übliche Stromverstärkung (Beta) von 40 bis 150, was
für die meisten Anwendungsfälle ausreicht, Bei einigen Systemen
sind jedoch Vorverstärker erförderlich, die mit hoher Verstärkung und niedrigem Rauschen hochfrequente Eingangs signale extrem
niedriger Leistung verstärken können; für solche Anwendungs»·
fälle wäre erwünscht, einen rauscharmen Transistor mit einer
Stromverstärkung in der Größenordnung von 1000 als Vorverstärker
vor der Verstärkung durch einen konventionellen Transistor vorzusehen,
309807/0886
Solche Transistoren hoher Verstärkung müssen eine Bäsisschicht relativ niedrigen spezifischen Widerstands haben, um
einen niedrigen Emitter-Basis-Spannungsabfall und einen hohen Emitterwirkungsgrad zu erzielen. Weiter sollte die Fläche
des Emitter-Basis-Übergangs schmal sein, um niedrige Stromverstärkungs-Spitzwertbildung
sicherzustellen. Darüber hinaus muß die Bandbreite genau gesteuert werden und es müssen
ohmsche Kontakte niedrigen spezifischen Widerstands an den Zonen hohen spezifischen Widerstands vorgesehen werden.
Ein Transistor hoher Verstärkung dieser Art ist nicht geeignet zur Verstärkung hoher Eingangsleistungsniveaus und deshalb
hauptsächlich als Vorverstärker geeignet; deshalb muß in der zugehörigen Schaltung unvermeidlich ein konventioneller Ve rstärker
für die zusätzliche Ve rstärkung nachgeschaltet sein.
Mit der weiten Verbreitung von monolithischen integrierten Schaltungen
wurden die Vorteile der Herstellung einer Mehrzahl von Schaltungsbauelementen in einem gemeinsamen Halbleitersubstrat
erkannt, und es würde offenbar erforderlich sein, konventionelle Transistoren auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat mit
Transistoren holier Verstärkung zu bilden. Eine solche Integration war jedoch wegen unvereinbaren unterschiedlieheri Erfordernisse
109807/0886
der Bauelemente im allgemeinen nicht möglich. Während es
auf den ersten Blick theoretisch den Anschein haben konnte, daß es möglich ist, ein Transistor hoher Verstärkung auf einem
Plättchen zu bilden, den Transistor hoher Verstärkung zu maskieren und einen konventionellen Transistor auf einem anderen
Abschnitt desselben Plättchens bilden, ist ein solches Verfahren in der Praxis nahezu unmöglich, weil die Diffusionsschritte im
konventionellen Transistorabschnitt notwendigerweise eine verstärkte Diffusion und andere Durchbrüche im benachbart liegenden
Hochverstärkungs-Transistorabschnitt des Plattchens zur Folge
haben würde.
Die vorliegende Erfindung ist auf die Eliminierung oder Verminderung
dieser Probleme gerichtet und demgemäß wird erfindungsgemäß ein Verfaliren zur He rstellun von Halbleiterbauteilen angegeben,
bei dem wenigstens zwei Bauelemente auf einem gemeinsamen Substrat gebildet werden, wobei auf dem Substrat eine
erste Zone eines ersten Leitungstyp gebildet wird. Das Verfaliren besteht darin, daß zur Bildung eines ersten Halbleiterbauelements
auf einem Abschnitt der ersten Zone eine zweite Zone relativ hohen spez. Widerstands eines zweiten Leitungstyp gebildet
wird, daß in einem Abschnitt der zweiten Zone und in wenigstens
einem weiteren Abschnitt der ersten Zone wenigstens ein zweites
3098Ö7/0 8.S6
Halbleiterbauelement gebildet wird, daß dritte Zonen relativ niedrigen spez. Widerstands vom zweiten Leitungstyp und in jeder
dritten Zone eine vierte Zone relativ niedrigen spez. Widerstands vom ersten Leitungstyp gebildet werden, wobei die vierte Zone
im ersten Halbleiterbauelement über der zweiten Zone liegt.
In einem illustrativen, im folgenden noch beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist das eine Bauelement ein Transistor hoher Verstärkung und das andere ein konventioneller Transistor, die zusanmen
auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat gebildet sind. Eine η-leitende Kollektorschicht ist zunächst epitaktisch auf der
gesamten Oberfläche eine p-leitenden Substrats aufgewachsen. Die Kollektor schicht ist dann in geeigneter Weise maskiert worden,
so daß eine p-leitende Basisz one hohen spez. Widerstands nur in einen Hochverstärkungs-Transistorabschnitt eindiffundiert ist.
Ein Mittelabschnitt der Basiszone des Transistors hoher Ve rstärkung wird dann maskiert, worauf in beiden Transistorabschnitten
eine Diffusion zur Erzeugung von p-Leitung niedrigen spez. Widerstands erfolgt. Diese Diffusion zur Erzeugung relativ niedrigen
spez. Widerstands bildet im Abschnitt des konventionellen Transistors die Basiszone dieses Transistors, während sie im Abschnitt
des Transistors hoher Ve rstärkung ohmsche Kontakte für die maskierte Baiszone bildet. Als nächstes werden nach geeigneter
309807/0886
Maskierung η -leitende Emitterzonen gleichzeitig in beide'
Transistorabschnitte· eindiffundiert, welche die zugehörige Basiszone überdecken.
Im fertigen Bauteil ist die aktive Basiszone des Transistors hoher
Verstärkung eine p-leitende Zone hohen spez. Widerstandes, die
vom η-leitenden Kollektor, dem Emitter und p-leitenden ohmschen
Kontakten niedrigen spez. Widerstands begrenzt wird. Wie im folgenden noch erläutert wird/ verengt die seitliche
Diffusion während der Bildung der ohmschen Kontakte die aktive Basiszone, so daß ein Emitter-Basis-Übergang geringer Fläche,
wie er für solche Bauteile erforderlich ist, erzeugt wird. Der konventionelle Transistor wird mit üblichen Verfahren hergestellt,
jedoch in einer mit der. Bildung des Transistors hoher Verstärkung verträglichen Weise.
Selbstverständlich können auch andere Halbleiterbauelemente zusammen
mit geeigneten Metallkontakten und Verbindungen nach bekannten Verfahren hergestellt werden, um eine beliebige Zahl
von erforderliche fertigen integrierten Schaltungen zu erzeugen.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert,
309807/0886
und zwar zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines
Halbleiterplättchens, wobei ein Schritt eines Verfahrens zur Herstellung eines konventionellen
und einesTfochverstärkungs-Transistors auf einem gemeinsamen Substrat
gezeigt ist;
Fig. 2-4 Ansichten des Plättchen von Fig. 1 in aufeinanderfolgenden
Verfahrens stufen; und
Fig. 5 eine Ansicht eines Teiles eines Halbleiter-
plättchen, welche ein Ve rfahren zur Herstellung eines konventionellen und eines Hochverstärkungs-Transistors
auf einem gemeinsamen Substrat gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Teil eines
p-leitenden Substrat 11 gezeigt ist, auf dem sowohl ein Transistor
hoher Verstärkung auf einem Abschnitt 12 und ein konventioneller Transistor auf einem anderen Abschnitt 13 gebildet werden soll.
Gemäß einem erläuternden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dies durch Eindiffundierung von η -leitenden Zonen 15 und 16 in
die Abschnitte des Substrat 11 für den Transistor hoher Verstär-
3 09807/0 086
kung und den konventionellen Transistor erzielt. Als nächstes wird eine η-leitende epitaktische Schicht, die möglicherweise
als Kollektorzone 18 Verwendung finden kann, auf der gesamten Oberfläche des Scheibchens 11 aufgewachsen. Auf der gesamten
Kollektorzone 18 wird eine Maske. 19 gebildet, wobei im Hochverstärkungs-Transistorabschnitt
ein Basiszonenfenster 20 gebildet wird. Dann wird eine p-leitende Basiszone 21 hohen spez-Widerstands
durch Diffusion lediglich im Hochverstärkungs-Transistorabschnitt gebildet.
In Fig. 2 ist ein Mittel ab schnitt der Basiszone 21 durch eine
Maskierschicht 23 maskiert. Der Rest der Oberfläche ist weiterhin durch die Maske 19 abgedeckt, mit der Ausnahme, daß ein
Basisfenster 24 im Abschnitt 13 des konventionellen Transistors gebildet ist. Als nächstes wird eine Hochleitungsdiffusion in
den freiliegenden oder unmaskierten Absclinitt des Platt chens
durchgeführt, so daß im konventionellen Transistoräbschnitt eine ρ -leitende Zone 25 niedrigen spez. Widerstandes und ρ leitende
Zone 26 niedrigen spez. Widerstands im Hochverstärkungs-Transistorabschnitt
gebildet werden. Die Zone 25 kann später die Basis des konventionellen Transistors bilden, während die
Zone 26 des Abschnitts 12 ohmsche Kontakte der aktiven Basis 21 des Transistors hoher Verstärkung bilden können.
309807/0886
In Fig. 3 ist wiederum die gesamte Oberfläche des Halbleiters mit einer Maskier schicht 19' abgedeckt, in der Emitter fen st er
28 gebildet sind, η -leitende Emitterzonen 29 und 30 werden dann
durch Diffusion im Hochverstärkungs- und im konventionellen Transistorabschnitt gebildet. Das Emitterfenster im Hochverstärkungs-Transistorabschnitt
ist selbstverständlich in geeigneter Weise angeordnet, so daß die Emitterzone 29 über der aktiven
Basiszone 21 liegt und einen geeigneten Übergang mit ihr bildet.
Nach Fig. 4 werden dann Basiskontaktfenster 31 in der Maskierschicht
19' hergestellt und das Plättchen wird metallisiert und geätzt, so daß geeignete Emitter- und Basiskontakte 32 und 33
am Transistor hoher Verstärkung und Emitter- und Kontakt. 34 und am konventionellen Transistor entstehen. Selbstverständlich
werden geeignete metallische Kollektorkontakte an den Kollektorkontaktzonen 15 und 16 auf bekannte Weise hergestellt, so daß
zwei betriebsbereite Transistorelemente auf einem gemeinsamen Substrat erzeugt werden.
Festzuhalten ist, daß die Parameter des Transistors hoher Verstärkung
alle bekannten Erfordnetnisse zur Erzielung einer hohen Stromverstärkung (Beta) gemeinsam mit der Eignung für hohe Frequenzen
und Rauscharmut, d.h., einen hohen spez. Widerstand
309807/0886
der aktiven Basiszone 21, erfüllen, obwohl der Transistor gleichzeitig und auf einem gemeinsamen Substrat mit einem
konventionellen Transistor erzeugt ist. Die Basisbreite ist gering und kann genau eingestellt werden. Die Fläche des Emitter-Basis-Übergangs
ist klein und an den aktiven Basiszonen hohen spez. Widerstands sind ohmsche Kontakte niedrigen spez.
Widerstands vorgesehen. Diese Parameter unterscheiden sich wesentlich von denen des konventionellen Transistors, jedoch
ist aus dem vorstehenden klargestellt, daß ihre Herstellung mit der Herstellung konventioneller Tr ansistoren vereinbar ist.
Es ist zu erkennen, daß die Transistor-Basisschicht 25 und die ohmschen Kontakte 26 des Hochverstärkungs-Transistors gleichzeitig
gebildet werden. Die Diffusion der ohmschen Kontakte erzeugt nicht nur Kontakte niedrigen spez. Widerstands an der
aktiven Basiszone 21, die für rauscharme und hochfrequente Leistungsumsetzung erforderlich sind, sondern begrenzt die
seitliche Erstreckung der aktiven Basiszone 21. D.h., die seitliche Diffusion der ohmschen Kontaktzonen 26 unter die Maske
23 bestimmt die gegenüberliegenden Begrenzungen der aktiven Basiszone 21 und erlaubt daher die Bildung einer erheblich geringeren
Fläche des Emitter-Basis-Übergangs, als es andernfalls möglich wäre.
309807/0 8 86
Die ohm sehen Kontaktzonen unterdrücken auch die Injektion von
Minoritätenträgern vom Emitter an der Emitterperipherie, die überlicherweise bei anderen Bauelementen zur Oberfläche oder
zu Rekombinationsgebieten verlorengehen. Die hochleitenden ohmschen Kontaktzonen 26 beschränken den Emitterstrom v/irksam
auf die Basiszone 21 hohen spez. Widerstands, wodurch der Wirkungsgrad auf ein Maximum erhöht wird. Die Unterdrückung
von Oberflächenrekombination durch die ρ -Diffusion verbessert auch das niederfrequente Rauschverhalten.
Die beschriebenen Verfahrensstufen sind sämtlich bei der Herstellung
von integrierten Siliziumschaltungen bekannt. Das Plättchen besteht vorzugsweise aus Silizium, wobei die verschiedenen
Masken aus Siliziumdioxid gebildet werden, in denen die verschiedenen Fenster mittels bekannter fotolithografischer Maskier-
und Ätzverfahren sehr genau gebildet werden können. Die Basiszone 21 in Fig. 1 wird vorzugsweise durch Ionenimplantation von
13 2
Bor einer Dosis von 1x10 /cm mit einer Energie von 20-50 KEV hergestellt. Diese Implantation wird anschließend durch eine Diffusion bei 1200 C während zwei bis drei Stunden wieder verteilt, wobei der freiliegende Halbleiter mit einer den implantierten Dotierstoff enthaltenden Borabdeckung belegt ist. Dies führt zu einer geeignet niedrigen Trägerkonzentration für eine Basisschicht
Bor einer Dosis von 1x10 /cm mit einer Energie von 20-50 KEV hergestellt. Diese Implantation wird anschließend durch eine Diffusion bei 1200 C während zwei bis drei Stunden wieder verteilt, wobei der freiliegende Halbleiter mit einer den implantierten Dotierstoff enthaltenden Borabdeckung belegt ist. Dies führt zu einer geeignet niedrigen Trägerkonzentration für eine Basisschicht
309007/0886
21 hohen spez. Widerstands, dessen spez. Flächenwiderstand etwa 2000 Ohm beträgt. Die diffundierten Zonen 25 und 26 dagegen
können einen spez, Flächenwiderstand von Ohm haben, wie dies bei integrierten Siliziumschaltungen üblich ist. Der
Emitter kann einen typischen Flächenwiderstand von 4 Ohm und eine Tiefe von 1, 6 um haben. Da lediglich der Übergang der
Emitterzone zur Basiszone 21 des Hochverstärkungs-Transistors elektrisch aktiv ist, kann die tatsächlich diffundierte Emitterfläche
so groß gemacht werden, daß die praktische.Fabrikation erleichtert wird. Bei der normalen Herstellung von Transistoren
hoher Verstärkung wird die Emitterzone dagegen extrem klein gemacht, um die Fläche des Emitter-Basia-Übergangs
möglichst klein zu ma dien.
Diese letzte Eigenschaft kann zur Erzielung eines weiteren Vorteils
verwendet werden, der darin liegt, daß die Bildung eines zweifachen Hochverstärkungs-Tr ansistors, wie er in Fig. 5
gezeigt ist, möglich ist. Aus den vorstehenden' Erörterungen ist klar, daß die aktive Basiszone so maskiert werden kann,
daß die Bildung von drei ohmschen Kontaktzonen 26A, 26B und
26C möglich ist. Hierdurch werden wiederum zwei in Fig. 5 gezeigte aktive Basiszonen 21A und 2IB anstelle der einzigen
aktiven Basiszone nach Fig. 4 begrenzt. Die beiden aktiven
309307/088 6
Basiszonen 21A und 21B bilden einstreifige Hochverstärkungs-Transistoren.
Dieses Konzept kann noch erweitert werden, so daß es viele solcher Emitter streif en umfaßt« wodurch die
Leistungsaufnahmeeigenschaften des Bauteils erhöht werden können. Die damit verbundene Verminderung des spez. Basiswiderstandes
verbessert auch das Rauschverhalten und erhöht die Hochfrequenzeigenschaften des Bauteils. Der zweifache
Hochverstärkungs-Transistor ist selbstverständlich in gleicher Weise mit der Herstellung konventioneller Transistoren verträglich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. Fig. 5
zeigt auch die Anordnung des Kollektorkontakts 15A auf der Oberfläche des Bauteils, wobei lediglich gezeigt werden soll,
daß der Kollektorkontakt nicht in der vorher gezeigten
Weise als vergrabener Kontakt ausgebildet sein muß.
Es ist zu erkennen, daß der beschriebene Aufbau zusätzlich zu hoher Verstärkung weitere wesentliche Bauteileigenschaften
ermöglicht. Hierzu gehört verbessertes Rauschverhalten infolge der Kombination von hoher Verstärkung und niedrigem
spez. Ba si skontakl widerst and und verminderte Basis-OberflächenrckombinationsgoscliwiiKligkcit.
Darüber hinaus führt der verminderte spez. Basiskontaktwidcrsland in Verbindung
mit der Teeluiik der Begrenzung der Kmitterfläche zu
309807/0886
einer wesentlichen Verbesserung der Hochfrequenzleistung des Transistors. Bei den speziell beschriebenen Ausführung sbei spielen wurde streifenförmige Geometrie, Epitaxie,
Ionenimplantation und Diffusion verwendet, jedoch ist ersichtlich,
daß andere bekannte alternative Verfahren ebenfalls verwendet werden können. Der Bauteil kann auch aus anderen
Materialien als Silizium hergestellt werden und den beschriebenen komplementäre Leitungstypen können alternativ erzeugt
werden.
309807/0886
Claims (10)
- PATENTANSPRÜCHE\1^/ Verfahren zur Herstellung von Halble it erbaut eil en, bei dem wenigstens zwei Bauelemente auf einem gemeinsamen Substrat gebildet werden, wobei auf dem Substrat eine erste Zone eines ersten Leitungstyp gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,daß zur Bildung eines ersten Halbleiterbauelements (12) auf einem Abschnitt der ersten Zone (18) eine zweite Zone (21) relativ hohen spez. Widerstands eines zweiten Leitungstyp gebildet wird,daß in einem Abschnitt der zweiten Zone (21) und in wenigstens einem weiteren Abschnitt der ersten Zone (18) wenigstens ein zweites Halbleiterbauelement (13) gebildet wird und daß dritte Zonen (25, 26) relativ niedrigen spezifischen Widerstands vom zweiten Leitungstyp und in jeder dritten Zone (25, 26) eine vierte Zone (29, 30) relativ niedrigen spez. Widerstands vom ersten Leitungstyp gebildet werden, wobei die vierte Zone (29) im ersten Halbleiterbauelement (12) über der zweiten Zone (21) liegt.309807/0886
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone (18) als Kollektorzone, die zweite Zone (21) als erste Basiszone, die dritte Zone (26) des ersten Halbleiterbauelements (12) als ohmsche Kontaktzone und die dritte Zone (25) des zweiten Halbleiterbauelements (13) als zweite Basiszone ausgebildet werden, wobei die vierten Zonen (29, 30) eine Emitterzone bilden, so daß die Halbleiterbauelemente (12, 13) Transistoren sind, von denen das erste Halbleiterbauelement (12) ein Hochverstärkungs-Transistor ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der ohmschen Kontaktzone tiefer als die Tiefe der ersten Basiszone ausgebildet wird.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis S5 dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Zone (26) gleichzeitig mit der Bildung in wenigstens einem anderen Abschnitt des Substrat/ im Abschnitt der zweiten Zone (21) gebildet wird.
- 5. Verfahren nach einem dor Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieohmsehen Kontaktzonen durch Diffusion in die erste Zone (IH) gebildet worden, so daß die seitliche Diffusion der ohmschon Kontnktzonen die Begrenzung der erstenBasiszone bestimmt. .3 0 (1 β 0 7 / 0 8.8 G
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone (18) durch epitaktisches Aufwachsen einer Halbleiterschicht auf dem Substrat (11) gebildet wird, und daß die zweite Zone (21) in ihr durch Ionenimplantation gebildet wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zone (21) durch Ionenimplantation von Bor gebildet wird.
- 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktzonen (15, 16) niedrigen spez. Widerstands für die erste Zone (18) vor dem epitaktischen Aufwachsen der ersten Zone (18) in das Substrat (11) eindiffundiert werden.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine weitere dritte Zone (26B) gebildet wird, welche die zweite Zone (21A, 21B) des ersten Halbleiterbauelements (12) unterteilt.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Zone über der dritten Zone (26B) und den zweiten Zonen (21Λ, 21P) auiigcbildiit wird.3 0 1I 8 0 7 / 0 8 8 C
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP48114883A JPS5810357B2 (ja) | 1972-07-27 | 1973-10-15 | タスウノ シユウゴウタイトクニカモツセンジヨウノ エイセン オヨビ シジウインチノクドウヨウリユウタイリヨクキカン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00168034A US3817794A (en) | 1971-08-02 | 1971-08-02 | Method for making high-gain transistors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2236897A1 true DE2236897A1 (de) | 1973-02-15 |
DE2236897B2 DE2236897B2 (de) | 1975-09-04 |
Family
ID=22609812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2236897A Ceased DE2236897A1 (de) | 1971-08-02 | 1972-07-27 | Verfahren zur herstellung von halbleiterbauteilen |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3817794A (de) |
JP (1) | JPS5145944B2 (de) |
BE (1) | BE786889A (de) |
CA (1) | CA954637A (de) |
DE (1) | DE2236897A1 (de) |
FR (1) | FR2148175B1 (de) |
GB (1) | GB1340306A (de) |
IT (1) | IT961727B (de) |
NL (1) | NL160433C (de) |
SE (1) | SE374457B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2532608A1 (de) * | 1975-07-22 | 1977-01-27 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Monolithisch integrierte schaltung und planardiffusionsverfahren zur herstellung |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5147762B1 (de) * | 1974-02-04 | 1976-12-16 | ||
JPS5148978A (ja) * | 1974-10-24 | 1976-04-27 | Nippon Electric Co | Handotaisochinoseizohoho |
JPS5180786A (de) * | 1975-01-10 | 1976-07-14 | Nippon Electric Co | |
US4026740A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-31 | Intel Corporation | Process for fabricating narrow polycrystalline silicon members |
DE3020609C2 (de) * | 1979-05-31 | 1985-11-07 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung mit wenigstens einem I↑2↑L-Element |
US4298402A (en) * | 1980-02-04 | 1981-11-03 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Method of fabricating self-aligned lateral bipolar transistor utilizing special masking techniques |
DE3317437A1 (de) * | 1983-05-13 | 1984-11-15 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Planartransistor mit niedrigem rauschfaktor und verfahren zu dessen herstellung |
GB2188479B (en) * | 1986-03-26 | 1990-05-23 | Stc Plc | Semiconductor devices |
JPH02230742A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置 |
US5138413A (en) * | 1990-10-22 | 1992-08-11 | Harris Corporation | Piso electrostatic discharge protection device |
-
1971
- 1971-08-02 US US00168034A patent/US3817794A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-02-07 CA CA134,055A patent/CA954637A/en not_active Expired
- 1972-07-25 SE SE7209719A patent/SE374457B/xx unknown
- 1972-07-27 DE DE2236897A patent/DE2236897A1/de not_active Ceased
- 1972-07-27 NL NL7210358.A patent/NL160433C/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-07-27 GB GB3513172A patent/GB1340306A/en not_active Expired
- 1972-07-27 IT IT51807/72A patent/IT961727B/it active
- 1972-07-28 BE BE786889A patent/BE786889A/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-08-01 FR FR7227751A patent/FR2148175B1/fr not_active Expired
- 1972-08-02 JP JP47076998A patent/JPS5145944B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2532608A1 (de) * | 1975-07-22 | 1977-01-27 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Monolithisch integrierte schaltung und planardiffusionsverfahren zur herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5145944B2 (de) | 1976-12-06 |
SE374457B (de) | 1975-03-03 |
FR2148175A1 (de) | 1973-03-11 |
FR2148175B1 (de) | 1977-08-26 |
US3817794A (en) | 1974-06-18 |
NL7210358A (de) | 1973-02-06 |
BE786889A (fr) | 1972-11-16 |
GB1340306A (en) | 1973-12-12 |
JPS4825483A (de) | 1973-04-03 |
IT961727B (it) | 1973-12-10 |
DE2236897B2 (de) | 1975-09-04 |
CA954637A (en) | 1974-09-10 |
NL160433C (nl) | 1979-10-15 |
NL160433B (nl) | 1979-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0032550B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer bipolaren, vertikalen PNP-Transistorstruktur | |
DE2507366C3 (de) | Verfahren zur Unterdrückung parasitärer Schaltungselemente | |
DE2242026A1 (de) | Mis-feldeffekttransistor | |
EP0001586A1 (de) | Integrierte Halbleiteranordnung mit vertikalen NPN- und PNP-Strukturen und Verfahren zur Herstellung | |
DE2236897A1 (de) | Verfahren zur herstellung von halbleiterbauteilen | |
DE1903870A1 (de) | Verfahren zum Herstellen monolithischer Halbleiteranordnungen | |
DE1539090B1 (de) | Integrierte Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2364752A1 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE3022122C2 (de) | ||
DE2403816C3 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2507038C3 (de) | Inverser Planartransistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE68928763T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von isolierten vertikalbipolaren und JFET-Transistoren und entsprechender IC | |
DE2101279C2 (de) | Integrierter, lateraler Transistor | |
DE2600375C3 (de) | Halbleiteranordnung mit mindestens zwei komplementären Transistoren und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2527076B2 (de) | Integriertes Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE69838794T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines leistungsbipolartransistors | |
DE69030205T2 (de) | Bipolarer Transistor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
WO2000019535A1 (de) | Halbleiterstruktur für halbleiterbauelemente | |
DE2627922A1 (de) | Halbleiterbauteil | |
DE2101278A1 (de) | Integrierte Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1207010B (de) | Flaechentransistor mit einem Halbleiterkoerper mit vier Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps, Verfahren zum Herstellen und Schaltung solcher Flaechentransistoren | |
DE2756777C3 (de) | Digitalschaltungselement | |
DE1639355C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiteranordnung | |
DE2011630C3 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung | |
DE1944035C3 (de) | Monolithische integrierte Schaltung mit mindestens zwei Feldeffekttransistoren mit komplementären Kanälen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BHV | Refusal |