DE2324384B2 - Integrierte halbleiterschaltung - Google Patents
Integrierte halbleiterschaltungInfo
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Description
60
Die Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschaltung mit einem Substrat, mit wenigstens einer eine
Halbleiterinsel umschließenden äußeren dielektrischen Schicht mit einer Bodenfläehe und mit zu einer
Oberflächenseite des Substrats reichenden peripheren Seitenflächen, mit einer innerhalb der äußeren dielektrische«
Schicht im Abstand von dieser angeordneten inneren dielektrischen Schicht mit bezüglich der einen
Obeiflächenseite des Substrats geneigten Seitenflächen
und chae Bodenfläehe, und mit einem in der
Halbleiterinsel ausgebildeten Transistorelement, welches einen Kollektorbereich mit einem von der inneren
dielektrischen Schicht umgebenen einkristallinen Abschnitt und einem zwischen der äußeren und der inneren
dielektrischen Schicht liegenden Abschnitt, einen innerhalb der inneren dielektrischen Schicht liegenden
Basisbereich mit einem parallel zu der einen Oberflächenseite des Substrats verlaufenden und von der
inneren dielektrischen Schicht begrenzten Basis-Kollektorübergang,
einen innerhalb des Basisbereichs ausgebildeten Emitterbereich sowie an der einen Obeiflächenseite
des Subsa-ats angeordnete, den zwischen der äußeren und der inneren dielektrischen Schicht
liegenden Abschnitt des Kollektorbereichs, den Basisbereich bzw. den Emitterbereich kontaktierende Elektroden
aufweist
Bei dieser aus der DT-OS 2142 402 bekannten
integrierte;?. Schaltung sind die Seitenflächen der inneren dielektrischen Schicht des ausgebildeten Transistorelementes
bezüglich der einen Oberflächenseite des Substrats derart geneigt daß der Querschnitt des von
ihnen umgebenen Halbleiterbereiches zu der genannten Oberfläche hin abnimmt Weiterhin besteht der
Kollektorbereich des Transistors einzig aus einem Einkristall mit einer niedrigen Störatomkonzentration.
Bei einer derartigen Ausbildung des Transistorelementes stellt der Kollektor einen großen Reihenwiderstand
dar, so daß eine dotierte Anreicherungszone für den Ohmschen Kontakt zur Kollektorclcketrode erforder-Jich
ist Weiterhin treten bei einem in dieser Weise ausgebildeten Transistor bereits beim Anlegen einer
relativ niedrigen Spannung in Sperrichtung am PN-Übergang an den Rändern dieses Übergangs Durchbrüche
auf. Das heißt daß ein derartiger Transistor eine niedrige Durchbruchsspannung hat
Aus der DT-OS 19 37 755 ist eine weitere integrierte Halbleiterschaltung mit einer Halbleiterinsel und r nem
in der Halbleiterinsel ausgebildeten Transistorelement bekannt dessen innere dielektrische Schicht bezüglich
der Oberflächenseite des Substrats geneigte Seitenflächen und eine diese Seitenflächen verbindende Bodenfläehe
aufweist. Dabei verlaufen die Seitenflächen der inneren dielektrischen Schicht bezüglich der Oberflächenseite
des Substrats derart geneigt daß der Querschnitt des von ihnen umgebenen Halbleiterbereichs
zu der genannten Oberfläche hin zunimmt Bei dieser bekannten Halbleiterschaltung wirkt die innere
dielektrische Schicht mit der durch eine polykristallin Halbleiterschicht von ihr getrennten äußeren dielektrischen
Schicht zusammen, um das Halbleiterelemem stärker zu isolieren.
Aus »Nachrichtentechnik« Band 22 (19/2), Heft 5 Seite 152 bis 154 ist ein Transistorelement bekannt bei
dem die Seitenflächen der inneren dielektrischer Schicht senkrecht zur Oberfläche des Substrat;
verlaufen und der zwischen der äußeren und der innerer dielektrischen Schicht liegende Teil des Kollektorberei
ches eine hohe Störatomkonzentration hat. Bei einei derartigen Ausbildung des Transistorelementes wire
eine höhere Durchbruchsspannung dadurch erreicht daß beim Kollektor-Basisübergang die Randkrümmuni
nicht vorhanden ist.
Demgegenüber liegt die der Erfindung zugrundelie
gende Aufgabe darin, bei einer integrierten Halbleiter
IO
j der eingangs genannten Art ein Transistorele- ; mit einer hohen Durchbruchsspannung auszubil-
i Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
«Seitenflächen der inneren dielektrischen Schicht
der einen Oberflächenseite des Substrate ; geneigt sind, daß der Querschnitt lies von ihnen
benen Halbleiterbereicbs zu der genannten Ober-
> hin zunimmt, daß der zwischen der äußeren und
■■ inneren dielektrischen Schicht liegende Abschnitt
; Kollektorbereichs des Transistorelemeats polykri-
*" ist und eine hohe Störatomkonsentration
und daß der Basisbereich des Transistorele- ; eine höhere Störatomkonzentration als der von
»inneren dielektrisch»1« Schicht umgebene einkristal-
; Abschnitt des Kollektorbereichs aufweist
ei einer derartigen Ausbildung der Seitenflächen der dielektrischen Schicht bezüglich der einen ache des Substrats und der angegebenen _ ütierung der einzelnen Bereiche ergibt sich eine Verarmungsschicht am PN-Übergang, deren Breite an den Rändern des Oberganges zunimmt, was die gewünschte höhere Durchbruchsspannung zur Folge hat Die erfindungsgemäße Ausbildung der Halbleiterschaltung hat darüber hinaus den Vorteil, daß der polykristalline Abschnitt des Kollektorbereiches sehr hoch und gleichmäßig dotiert werden kann. Daher ist der Reihenwiderstand des Kollektorbereiches zur an der Oberflächenseite dieses polykristallinen Abschnitts angeordnete η Kollektorelektrode sehr gering.
ei einer derartigen Ausbildung der Seitenflächen der dielektrischen Schicht bezüglich der einen ache des Substrats und der angegebenen _ ütierung der einzelnen Bereiche ergibt sich eine Verarmungsschicht am PN-Übergang, deren Breite an den Rändern des Oberganges zunimmt, was die gewünschte höhere Durchbruchsspannung zur Folge hat Die erfindungsgemäße Ausbildung der Halbleiterschaltung hat darüber hinaus den Vorteil, daß der polykristalline Abschnitt des Kollektorbereiches sehr hoch und gleichmäßig dotiert werden kann. Daher ist der Reihenwiderstand des Kollektorbereiches zur an der Oberflächenseite dieses polykristallinen Abschnitts angeordnete η Kollektorelektrode sehr gering.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Halbleiterschaltung
besteht darin, daß sie durch selektives Ätzen und somit sehr einfach hergestellt werden kann.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert.
F i g. 1 zeigt die Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen integrierten
Halbleiterschaltung;
F i g. 2 A bis 2 D zeigen in Querschnittsansichten die zur Herstellung der in F i g. 1 dargestellten integrierten
Halbleiterschaltung notwendigen Verfahrensschritte;
F i g. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterschaltung in
Querschnittsansichten.
In Fig. 1 ist mit It ein Substrat aus polykristallinen!
Silizium bezeichnet Im oberen Bereich des Substrates ist in bestimmten Abständen eine Anzahl von
Inselbereichen 10 vorgesehen. Jeder der Inselbereiche 10 ist von einer begrabenen. Süßeren dielektrischen
Schicht 12 aus Siliziumdioxyd außer an der freiliegenden Oberfläche umgeben, was zur Folge hat, daß der
Inselbereich gegenüber dem Substrat 11 elektrisch isoliert ist.
Die Schicht 12 besteht aus peripheren Seitenflächen 12a, die an den peripheren Seitenflächen des Inselbereiches
anliegen, und aus einer Bodenfläche 126, die mit der Bodenfläche des Inselbereiches in Berührung steht. Die
peripheren Seitenflächen 12a sind derar« geneigt, daß
der viereckige Querschnitt des Inselbereiches 10 zur Innenseite des Substrates 11 hin abnimmt. Innerhalb des
Inselbereiches 10, der von der äußeren dielektrischen Schicht 12 umgeben ist, ist eine innere dielektrische
Schicht 13 aus Siliziumdioxyd vorgesehen. Die innere dielektrische Schicht 13 weist keine Bodenfläche auf und 6s
ist parallel zu den peripheren Seitenflächen 12a der äußeren dielektrischen Schicht 12 und in einem
hpRtimmten Abstand dazu angeordnet. Der Abschnitt 14
des Inselbereichs 10, der sich zwischen den dielektrischen
Schichten 12 and 13 befindet, besteht aus polykristallinen! Silizium. Der Abschnitt 15, der von der
inneren dielektrischen Schicht 13 umgeben ist, besteht aus einem Süiziumeinkristaii. Innerhalb der Inselbereiche
10 sind Halbleiterschaltungselemente 16,17,18 und
19 jeweils vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform ist das erste Halbleiterschaltungselement ein Transistor.
Der Transistor enthält einen Emitter-Basisübergang, der — wie bei einem herkömmlichen ebenen Transistor
— ein freiliegendes Ende an der Oberfläche des Schaltußgselementes aufweist, und einen ebenen Kollektor-Basisübergang,
der nahezu parallel zur Substratoberfläche verläuft und dessen äußeres Ende in den
Inselbereich eingebettet ist und sich am unteren Ende der inneren dielektrischen Schicht befindet Durch diese
Obergänge sind ein Kollektorbereich 24 mit N-Leitfähigkeit
ein Basisbereich 25 mit P-Leitfähigkeit und ein Emitterbereich 26 mit N-Leitfähigkeit bestimmt Der
Abschnitt 14 des Koilektorbereiches 24 ist einheitlich in hoher Konzentration mit Störatomen dotiert so daß der
Abschnitt 14 einen geringeren Widerstand als der Abschnitt 15 des Kollektorbereiches 24 aufweist Der
Basisbereich 25 ist so ausgebildet daß seine Störatomkonzentration größer als die des Abschnittes 15 des
Koilektorbereiches ist Auf dem Kollektorbereich 24, dem Basisbereich 25 und dem Emitterbereich 26 sind
eine Kollektorelektrode 27, eine Basiselektrode 28 und
eine Emitterelektrode 29 jeweils angebracht. Da die innere dielektrische Schicht 13 nach innen zur Mitte hin
geneigt ist liefert diese Neigung eine sogenannte »positive Neigung« relativ zum Basis-Kollektorübergang,
wodurch die Durchbruchsspannung erhöht wird.
Das zweite Halbleiterschaltungselement 17 ist eine Diode mit einem PN-Übergang, der horizontal im
Abschnitt 15 ausgebilde* ist der von der inneren dielektrischen Schicht 13 des Inselbereiches 10 umgeben
ist. Ein Anodenbereich 30 mit P-Leitfähigkeit ist an einer Seite des PN-Übergangs angeordnet, und ein
Kathodenabschnitt mit N-Leitfähigkeit besteht aus dem Bereich auf der anderen Seite des PN-Überganges und
dem äußeren Bereich 14. Auf dem Anodenbereich und dem Kathodenbereich sind eine Anodenelektrode 31
und eine Kathodenelektrode 32 jeweils angebracht.
Das dritte Halbleiterschaltungselement 18 weist, wie das zweite Halbleiterschaltungselement 17 einen Diodenaufbau
auf, wobei sein Anodenbereich 30 als ein Widerstand verwandt wird. Auf dem Bereich 30 sind im
Abstand voneinander zwei Elektroden 34 und 35 angebracht.
Das vierte Halbleiterschaltungselement 19 weist
einen Bereich 36 auf, der durch selektive Diffusion in der Mitte des Innenbereiches IS des Inselbereiches
ausgebildet ist und als Widerstand verwandt wird. Auf dem Bereich 36 sind im Abstand voneinander zwei
Elektroden 37 und 38 angebracht.
Im folgenden wird anhand der F i g. 2 A bis 2 D ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung
mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert.
Es wird eine Siliziumplatte 20 mit einer orientierten (lOO)-Fläche als Oberfläche verwandt, deren spezifischer
Widerstand unter 0,015 Ω · cm liegt Die Platte 20 weist an der Oberfläche eine Schicht 20a mit
N-Leitfähigkeit auf, deren spezifischer Widerstand 2-3 Ω ■ cm und deren Dicke 20 μηι beträgt und die
unter Verwendung eines bekannten Dampfaufwachsverfahrens aufgewachsen ist. Auf der Oberfläche der
aufgewachsenen Schicht 20a ist ein Siliziumnitridfilm ausgebildet- Der Film ist mit Hilfe eines Photoätzverfahrens
an bestimmten Abschnitten durchbrochen, um die entsprechenden Abschnitte der Oberfläche der Schicht
20a freizulegen und eine Schutzmaske 21 zu bilden, s Dann erfolgt unter Verwendung von Hydrazin eine
selektive ätzung über einen Bereich, der sich von dem
Bereich der aufgewachsenen Schicht 20a, der durch das , PhQtbätzyerfahren, freigelegt wurde, bis zu einer
beistimmten Tiefe in der .Platte 20 hinab erstreckt. Da in
diesem Fälle von Hydrazin als Atzmittel und von einer
Platte, deren Oberfläche eine orientierte (100)-Fläche
ist Gebrauch gemacht wird, wird die Platte nicht in Richtung einer (Ili)-Fläche, etwas in Richtung einer
(HO)-Fläche und am stärksten in der Richtung der (tOO)-Fläche geätzt Folglich sind die eingeschlossenen,
durch die Ätzung gelieferten Rillen 22 im Querschnitt V-förmig, wobei die (lll)-Fläche die geneigte Oberfläche
der Rille bildet Das heißt, daß die Ätzung hauptsächlich in die Tiefe und nicht in die Breite
vordringt, was einen bestimmten Neigungswinkel der V-förmigen Rille zur Folge hat. Wenn die Ätzung bis
zum Scheitelpunkt der V-förmigen Rille herab vorgedrungen ist tritt keine weitere Ätzung auf. Da die Tiefe
der Ätzung der Platte durch die Abmessung der Maskenöffnung bestimmt ist, ist es leicht einzusehen,
daß eine Steuerung der Tiefe ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann.
Danach wird das Substrat als Ganzes bei einer hohen Temperatur oxydiert um einen Siliziumdioxidfilm 13 als
eine innere dielektrische Schicht auf der freiliegenden Oberfläche der Rille 22 zu bilden. Da der Siliziumnitridfilm,
der die Oberfläche der aufgewachsenen Schicht 20a überdeckt für Sauerstoff undurchlässig ist, wird kein
Siliziumdioxidfilm während des Hochtemperaturoxydationsprozesses auf dem Siliziumnitridfilm ausgebildet.
Die Platte wird mit auf 1800C erhitztem Phosphoroxid
behandelt um die Siliziumnitridmaske zu entfernen, wodurch die Oberfläche der aufgewachsenen Schicht
20a freigelegt wird. In diesem Fall erfolgt die selektive Ätzung der Maske 21 ohne eine Verwendung anderer
besonderer Masken durch ein Ätzmittel, das Siliziumnitrid wegätzen kann, wobei nur das Siliziumdioxid
ungeätzt bleibt Silizium wird durch ein Dampfaufwachsverfahren auf die freiliegende Oberfläche 23 und
auf die Siliziumdioxydschicht 13 aufgebracht um eine aufgewachsene Schicht 14 zu bilden. Vorzugsweise wird
während der Dauer dieses Dampfaufwachsens die gewachsene Schicht 14 in größerer Menge mit
Störatomen, die eine N-Leitfähigkeit bewirken, dotiert um die Störatomkonzentration vorzugsweise auf einen
Wert in der Größenordnung von IO20 Atome/cm1 zu
erhöhen. Es ist leicht einzusehen, daS die aus Dampfphase eachsene Schicht 14 so ausgebildet
wird, daß ein Sifiziumeinkristafl auf der oberen
Oberfläche 23 der aufgewachsenen Schicht und polykristaUines Silizium auf der unteren Oberflache der
SÜizJumdroxydschicht 13 aufwachst Andererseits kann
die aufgewachsene Schicht 14 in geeigneter Weise nur aus porykristaTfinem Sifizhim bestehen. Auf der Oberfläehe
der auf diese Weise aufgewachsenen Schicht 14 wird eine dielektrische Schicht 12 aus Siliziumdioxid
oder Säizhumritrid ausgebildet Anhand von F i g. 2 B ist
m ersehen, daß in der aufgewachsenen Schicht 14 und in
der dielektrischen Schicht 12 eine solche Rille ausgebildet ist. die der V-förmigen Rille 22 in der Platte
polykristalline Siliziumschicht 11 als Substrat auf der Siliziumdioxidschicht 12 untrr Verwendung eines
Aufwachsverfahrens aus der dampfphase gebildet.
Wie es in Fig.2 D dargestellt, ist wird die Platte 20
dann unter Verwendung eines Ätzverfahrens von unten abgetragen. In diesem Fall wird ein Ätzmittel verwandt,
das selektiv beispielsweise nur Silizium mit geringem Widerstand wegätzen kann, während das Siiiziumdioxid
nahezu ungeätzt bleibt. Während dieser Ätzbehandlung bleiben eine Siliziumdioxidschicht 13, die an der
Innenseite der V-förmigen Rille 22 ausgebildet ist, und die aufgewachsene Schicht 14, die die Schicht 13
überdeckt, stehen, und die vorstehenden Teile dieser Schichten können später durch Läppen oder Polieren
entfernt werden. Während des Polierens wird ein Druck nur an die vorspringenden Teile der Schichten 13 und 14
angelegt, und die ebenen Teile der aufgewachsenen Schicht 20a wirken beim Poliervorgang als Anschlag.
Damit können nur genau die vorspringenden Teile entfernt werden.
Auf diese Weise wird der grundlegende Aufbau einer dielektrisch geirennten, integrierten Halbleiterschaltung
gebildet. Unter Verwendung einer herkömmlichen Halbleitertechnik, wie einem selektiven Diffusionsverfahren,
wird ein Halbleiterelement, wie ein Transistor oder eine Diode, im Inselbereich 10 gebildet, der aus den
aufgewachsenen Schichten 14 und 20a besteht, die von der Isolierschicht 12 umgeben werden, wodurch der in
F i g. 2 dargestellte Aufbau erhalten wird.
Wenn bei einem derartigen Aufbau die Dicke der aufgewachsenen Schicht 20a, die von der inneren
dielektrischen Schicht umgeben ist 20 μπι und die Dicke
der aufgewachsenen Schicht 14 33 μπι beträgt, weist die
Oberfläche des polykristallinen Bereiches eine Breite von 41 μηι auf. Eine derartige Abmessung ist zum
Anbringen einer Elektrode gerade passend.
Das erste Halbleiterschaltungselement If der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ist ein Transistor,
dessen Basisbereich 25 eine Tiefe von 5 μηι aufweist Da
der Basisbereich durch eine Diffusion von Störatomen über die gesamte Oberfläche der aufgewachsenen
Schicht 20a gebildet wird, die von der dielektrischen Schicht umgeben wird, liegt der zwischen dem
Basisbereich 25 und dem Kollektorbereich 24 ausgebildete Basis-Kollektorübergang parallel zur Oberfläche
der aufgewachsenen Schicht 20a wobei seine Umfangskante durch die dielektrische Schicht 13 geschützt wird,
ohne an der Oberfläche der Schicht 20a freizuliegen. Aus diesem Grunde beträgt die Stehspannung des
Überganges 200 V, während im Falle eines herkömmlichen ebenen Aufbaus die Spannung vergleichsweise
100 V beträgt Da der Umfangsbereich des Basis-Koi· lektorübergariges, der gegenüber der Stehspannung
leitend ist an der Schaltungselementoberfläche nicht freiliegt wird dieser Umfangsbereich selbst dann nicht
beeinflußt wenn Störatome durch Poren in der Maske während der Bildung des Emitters m das Element
eingebracht werden. Wenn die aufgewachsene Schicht 14 — wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform
— vorläufig mit Störatomen in hoher Konzentration dotiert wird, ist keine Maske notwendig, wenn die
Störatomeindiffusion zur Bildung des Basisbereiches 25, des Anoden oder Kathodenbereiches 30 erfolgt
Weiterhin sind weniger schwierige Photoätzschritte notwendig, als es bisher der FaO war.
Bei der andteren. in Fi g. 3 dargestellten Vorrichtung
soll ein Hochleistungstransistor geschaffen werden. Innerhalb einer äußeren dielektrischen Schicht !2 in
einem polykristallinen Siliziumsubstrat 11 sind drei dielektrische Innenschichtsn 13 ohne Boden ausgebildet.
Eine aus der Dampfphase aufgewachsene Schicht 14 mit einer hohen Störatomkonzentration ist zwischen
den dielektrischen Schichten 12 und 13 ausgebildet In einem Siliziumeinkristall, der von der dielektrischen
Schicht 13 umgeben ist sind ein Basisbereich 25 und ein Emitterbereich 26 unter Verwendung eines herkömmlichen
Diffusionsverfahrens für Störatome ausgebildet. Eine Emitterelektrode 29 ist an jedem Emitterbereich 26
und eine Basiselektrode 28 an jedem Basisbereich 25 angebracht Am Kollektorbereich 14 ist eine Anzahl von
Kollektorelektroden 27 außerhalb der inneren dielektrischen Schicht 13 vorgesehen.
Die in Fig.4 dargestellte Vorrichtung weist einen
Aufbau auf, der sehr zweckmäßig ist, um längs der unterbrochenen Linie A-A würfelförmig geschitten zu
werden. Das heißt, daß zur Erleichterung des würfelförmigen Schneidens vorläufig ein Teil eines Siliziumdioxidfilms
41 entfernt ist, der der Oberfläche eines monokristallinen Siliziumbereiches 40 entspricht, der
sich innerhalb der inneren dielektrischen Schicht 13 ohne Bodenfläche in der äußeren dielektrischen Schicht
befindet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
109811/363
Claims (3)
1. Integrierte HalbleiterschaJtu
Substrat, mit wenigstens einer eine
umschließenden äußeren dielektrischen Schicht mit «einer Bodenfläehe und mit zu einer Oberflächenseite des Substrats reichenden peripheren Seitenflächen, nut einer innerhalb der äußeren dielektrischen Schicht im Abstand von dieser angeordneten inneren dielektrischen Schicht mit bezüglich der einen ObfirfJächenseite des Substrats geneigten Seitenflächen und ohne Bodenfläche, und mit einem in der Haibleitsrinsel ausgebildeten Transistorelement, welches einen Kollektorbereich mit einem von der inneren dielektrischen Schient umgebenen einkristtlünen Abschnitt und einem zwischen der äußeren und der inneren dielektrischen Schicht liegenden Abschnitt, einen innerhalb der inneren dielektrischen Schicht liegenden Basisbereich mit einem parallel zu der einen Oberflächenseite des Substrats begrenzten Basis-Kollektorübergang, einen innerhalb des Basisbereichs ausgebildeten Emitterbereich sowie an der einen Obeiflächenseite des Substrats angeordnete, den zwischen der äußeren und der inneren dielektrischen Schicht liegenden Abschnitt des Kollekiorbereichs, den Basisbereich bzw. den Emitterbereich kontaktierende Elektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der inneren dielektrischen Schicht (13) bezüglich der einen Oberflächenseite des Substrats (11) derart geneigt sind, daß der Querschnitt des von ihnen umgebenen Haibleiterbereichs zu der genannten Oberfläche hin zunimmt, daß der zwischen der äußeren (12) und der inneren (13) dielektrischen Schicht liegende Abschnitt (14) des Kollektorbereichs (24) des Transistorelements polykristallin ist und eine hohe Störatomkonzentration aufweist und daß der Basisbereich (25) des Transistorelements eine höhere Störatomkonzentration als der von der inneren dielektrischen Schicht (13) umgebene einkristalline Abschnitt (15) des Kollektorbereichs (24) aufweist
Substrat, mit wenigstens einer eine
umschließenden äußeren dielektrischen Schicht mit «einer Bodenfläehe und mit zu einer Oberflächenseite des Substrats reichenden peripheren Seitenflächen, nut einer innerhalb der äußeren dielektrischen Schicht im Abstand von dieser angeordneten inneren dielektrischen Schicht mit bezüglich der einen ObfirfJächenseite des Substrats geneigten Seitenflächen und ohne Bodenfläche, und mit einem in der Haibleitsrinsel ausgebildeten Transistorelement, welches einen Kollektorbereich mit einem von der inneren dielektrischen Schient umgebenen einkristtlünen Abschnitt und einem zwischen der äußeren und der inneren dielektrischen Schicht liegenden Abschnitt, einen innerhalb der inneren dielektrischen Schicht liegenden Basisbereich mit einem parallel zu der einen Oberflächenseite des Substrats begrenzten Basis-Kollektorübergang, einen innerhalb des Basisbereichs ausgebildeten Emitterbereich sowie an der einen Obeiflächenseite des Substrats angeordnete, den zwischen der äußeren und der inneren dielektrischen Schicht liegenden Abschnitt des Kollekiorbereichs, den Basisbereich bzw. den Emitterbereich kontaktierende Elektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der inneren dielektrischen Schicht (13) bezüglich der einen Oberflächenseite des Substrats (11) derart geneigt sind, daß der Querschnitt des von ihnen umgebenen Haibleiterbereichs zu der genannten Oberfläche hin zunimmt, daß der zwischen der äußeren (12) und der inneren (13) dielektrischen Schicht liegende Abschnitt (14) des Kollektorbereichs (24) des Transistorelements polykristallin ist und eine hohe Störatomkonzentration aufweist und daß der Basisbereich (25) des Transistorelements eine höhere Störatomkonzentration als der von der inneren dielektrischen Schicht (13) umgebene einkristalline Abschnitt (15) des Kollektorbereichs (24) aufweist
2. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der äußeren (12) und der inneren (13) dielektrischen
Schicht liegende polykristalline Abschnitt (14) des Kollektorbereichs (24) eine gleichmäßige Verteilung
der in hoher Konzentration vorhandenen Störatome aufweist. So
3. Integrierte Halbleiterschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenflächen (\2a) der äußeren dielektrischen Sciiicht (12) in dieselbe Richtung wie die Seitenflächen
der inneren dielektrirchen Schicht (13) geneigt sind und die Bodenfläehe (i2b) der äußeren
dielektrischen Schicht (12) parallel zu der einen Obeiflächenseite des Suostrats (11) verläuft.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4738272 | 1972-05-13 | ||
JP47047382A JPS5120267B2 (de) | 1972-05-13 | 1972-05-13 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2324384A1 DE2324384A1 (de) | 1973-11-22 |
DE2324384B2 true DE2324384B2 (de) | 1977-03-17 |
DE2324384C3 DE2324384C3 (de) | 1977-10-27 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4002673A1 (de) * | 1989-01-31 | 1990-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4002673A1 (de) * | 1989-01-31 | 1990-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung |
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