DE2656962A1 - Integrierte schaltung mit komplementaeren bipolaren transistoren - Google Patents
Integrierte schaltung mit komplementaeren bipolaren transistorenInfo
- Publication number
- DE2656962A1 DE2656962A1 DE19762656962 DE2656962A DE2656962A1 DE 2656962 A1 DE2656962 A1 DE 2656962A1 DE 19762656962 DE19762656962 DE 19762656962 DE 2656962 A DE2656962 A DE 2656962A DE 2656962 A1 DE2656962 A1 DE 2656962A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- conductivity type
- local
- transistor
- layer
- substrate
- 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
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 title claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 41
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 74
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
-
- 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
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0214—Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L
- H01L27/0229—Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L of bipolar structures
- H01L27/0233—Integrated injection logic structures [I2L]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Element Separation (AREA)
Description
• ' -r 3.I2.76
"Integrierte Schaltung mit komplementären bipolaren
Transistoren,,".
Transistoren,,".
Die Erfindung bezieht sich auf ".eine integrierte
Schaltung mit einem Halbleiterkörper mit
einem Substratgebiet von einem ersten Leitungstyp,
das eine Anzahl örtlicher Gebiete von einem zweiten !
einem Substratgebiet von einem ersten Leitungstyp,
das eine Anzahl örtlicher Gebiete von einem zweiten !
dem ersten entgegengesetzten Leitungstyp trägt, wo- i
ι bei diese örtlichen Gebiete nahezu die gleiche Dicke \
aufweisen, wobei Isoliermaterialdomänen vorgesehen j sind, die an die örtlichen Gebiete grenzen, und
wobei eine Halbleiterschichtkonfiguration vom ersten '
1 Leitungstyp vorhanden ist, wobei die integrierte
709827/0628
Schaltung mindestens einen ersten bipolaren vertikalen Transistor mit drei Zonen enthält, von denen eine erste
zu dem Substratgebiet gehört und eine zweite, die die Basis des ersten Transistors bildet, zu einem
der genannten örtlichen Gebiete gehört, und wobei die Halbleiterschichtkonfiguration sich teilweise
über die Isoliermaterialdomänen zur Bildung von Verbindungsbahnen und'teilweise über das genannte
örtliche Gebiet erstreckt, in dem die Basisdes ersten Transistors liegt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ausserdem auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen
integrierten Schaltung.
Integrierte Schaltungen mit bipolaren Transistoren sind Erzeugnisse, die jetzt vielfach in verschiedenen
Gebieten der Elektronik Anwendung finden, und es liegt eine Vielzahl von Abwandlungen vor.
Ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft die Schaltungen der Familie,
die als "integrierte" Injektionslogik" bezeichnet
werden und auch unter der Abkürzung I L bekannt sind; nachstehend wird diese Abkürzung zur Bezeichnung
dieser Erzeugnisse verwendet. Eine de-
taillierte Beschreibung dieser I L-Schaltungen findet man z.B. in der französischen Patentanmeldung
Nr. 2.138.905·
709827/0628
Diese Art integrierter Schaltungen umfasst in der Regel Bipolartransistoren mit vertikaler
Struktur, die im allgemeinen mehrere Oberflächenkollektoren enthalten, wobei die Basisgebiete mit
den Kollektorzonen der komplementären Transistoren gekoppelt sind, die einen Einstellstrom lieferen.
Die im allgemeinen zur Herstellung von
I L-Anordnungen verwendeten Verfahren sind bisher nahezu gleich den zur Herstellung von Familien
bipolarer logischer integrierter Schaltungen nach bereits bekannten Techniken, wie z.B. der Logik
mit Transistoren und Kiderständen, verwendeten Verfahren, welche Logik unter der Abkürzung
"TL" (oder "TTL") bekannt ist; diese Abkürzung steht für "Transistor-Transistor-Logic".
Diese Verfahren umfassen insbesondere das Kombinieren von Schritten, wie: das Anwachsen
oder Niederschlagen aus der Dampfphase einer isolierenden Schutzschicht auf der Oberfläche eines
Halbleiterkörpers, der im allgemeinen aus Silicium besteht; das Anbringen von Offnungen in
dieser Schicht durch Photoätzen; das örtliche Diffundieren von Verunreinigungen; das Anwachsen
epitaktischer Schichten; Ionenimplantation und das Miteinanderverbinden verschiedener Elemente der
Schaltung mittels aufgedampfter Metallschichten,
709827/0628
- IS-
PHF 75618
3-I2.76
'40'
die durch Phbtoätzen in ein Netzwerk von Verbindungen umgewandelt sind, wobei das genannte Netzwerk auf einem
einzigen Pegel oder auch auf verschiedenen Pegeln angebracht werden kann, wenn der komplizierte Charakter
der Schaltung dies erfordert.
• Einer der Hauptgründe der Anwendung praktisch der gleichen Verfahren wie für die üblichen
Bipolaranordnungen ist der, dass sich dann die Möglichkeit
ergibt, in demselben Halbleiterkörper Randteile der elektronischen Schaltung zu integrieren,
die aus Elementen der genannten bereits bekannten Familien bestehen. Dadurch können die Ein- und/oder
Axis gangs signale der Schaltung mit denen anderer Schaltungen der genannten bereits bekannten Familien
kompatibel sein.
■ Indem aber derartige übliche Verfahren zur
2 Herstellung von Schaltungen vom I L-Typ verwendet
werden, die gerade mit Rücksicht auf die Kompatibilität mit anderen Familien entworfen sind, ergibt
sich eine Anzahl von Nachteilen: Die Anzahl von Herstellungsschritten ist gross>
z.B. zehn, und oft sind sogar mehr verschiedene Photoätzmasken für
die Herstellung der Anordnung erforderlich.
Es versteht sich, dass die Herstellungsausbeute einer integrierten Schaltung in erheblichem
Masse von der Anzahl zu deren Herstellung er—
, 709827/0628
- Sf-
PHF 75618 3.12.76
forderlicher Bearbeitungen beeinflusst wird. Dies trifft unsomehr zu, als es sich um komplexe integrierte
Schaltungen ("LSI"), d.h. um komplexe Schaltungen mit einer Vielzahl von Elementen handelt,
wobei die Schaltungen je einen verhältnismässig grossen Teil der Oberfläche des Halbleitersubstrats
beanspruchen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler herbeigeführt wird, der die Wirkung
der Schaltung praktisch unmöglich mächt, nimmt nämlich mit der Anzahl von Bearbeitungen und
mit der von der Schaltung beanspruchten Oberfläche schnell zu.
Daraus ergibt sich, dass die Entwicklung integrierter Schaltungen mit bipolaren Transistoren
mit einer immer grösseren Komplexität durch technische
und wirtschaftliche Beschränkungen im Zusammenhang
mit zu niedrigen Herstellungsausbeuten gehemmt wird.
Obgleich die Einfuhrung der logischen
I L-Technik insbesondere die Verbesserung dieser Sachlage und vor allem eine weitere Verschiebung
der Komplexitätsgrenze der integrierten Schaltungen mit bipolaren Transistoren beabsichtigt,
bringt nach wie vor die Anwendung der üblichen Strukturen der integrierten Schaltungen, die Verfahren
mit einer Vielzahl von Schritten erfordern,
7098 2 7/0628
PHF 75618 3.12.76
eine praktische und wirtschaftliche Beschränkung der
Grossintegration noch komplexerer Funktionen mit sich.
Es können zwar Verbindungen zwischen den Elementen der Schaltung über das Netzwerk auf verschiedenen
Pegeln angewendet werden, was dank den sich daraus ergebenden Verdrahtungsvereinfachungen '
meist eine gewisse Verkleinerung der von der Schaltung beanspruchten Oberfläche ermöglicht. Die potentielle
Vergrösserung der Herstellungsausbeute, die sich daraus ergeben könnte, wird aber praktisch
dadurch ausgeglichen, dass in das Verfahren zusätzliche Schritte eingeführt werden, die besonders bedenklich
sind, weil sie zu der Vergrösserung des Reliefs der Oberfläche der Schaltung beitragen,
wobei dieses Relief eine vergrösserte Gefahr des Auftretens von Fehlern infolge von Unterbrechungen
der Metallbahn, z.B. an der Flanke der Neigungen, mit sich bringt.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen
zu begegnen» Diese Nachteile, die in bezug auf die
2
logischen I L-Schaltungen erwähnt sind, sind für alle integrierten Schaltungen mit Bipolartransistoren kennzeichnend, so dass, obgleich die Erfin-
logischen I L-Schaltungen erwähnt sind, sind für alle integrierten Schaltungen mit Bipolartransistoren kennzeichnend, so dass, obgleich die Erfin-
dung insbesondere bei Schaltungen vom I L-Typ verwendet
wird, sie sich auch auf andere Schaltungen
709827/0628
PHF 75618
3.12.76
mit Bipolartransistoren der eingangs erwähnten Art bezieht.
Die vorliegende Erfindung bezweckt u,a., derartige integrierte Schaltungen derart zu verbessern,
dass sie eine Struktur aufweisen, die eine leichte Herstellung gestattet.
Der Erfindung liegt u.a. die Erkenntnis zugrunde, dass dies durch eine besondere Anwendung
einer niedergeschlagenen Halbleiterschicht erreicht werden kann.
Nach der Erfindung ist eine integrierte Schaltung mit einem Halbleiterkörper mit einem
Substratgebiet von einem ersten Leitungstyp, das eine Anzahl örtlicher Gebiete von einem zweiten
dem ersten entgegengesetzten Lextungstyp trägt, die nahezu die gleiche Dicke aufweisen, wobei Isoliermaterialdomänen
vorgesehen sind, die an die örtlichen Gebiete grenzen, und wobei eine HaIblexterschichtkonfiguration
vom ersten Leitungstyp vorhanden ist, wobei die integrierte Schaltung mindestens einen ersten bipolaren vertikalen Transistor
mit drei Zonen enthält, von denen eine erste zu dem Substratgebiet gehört und ι eine zweite,
die die Basis des ersten Transistors bildet, zu einem der genannten örtlichen Gebiete gehört, und
wobei die Halbleiterschichtkonfxguration sich teil-
709827/0628
PHF 75618 3·12.76
weise Über die Isoliermaterialdomänen zur-Bildung von
Verbindungsbahnen und teilweise über das genannte örtliche Gebiet erstreckt, in dem die Basis des ersten
Transistors liegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Halbleiterschiciitkonf iguration, der auf
dem genannten örtlichen Gebiet liegt, zu dem die Basiszone des ersten Transistors gehört, im wesentlichen
einkristallin ist und eine dritte Zone des ersten Transistors bildet.
Es ist vorteilhaft, die genannte Halbleiterschicht unter derartigen Bedingungen niederzuschlagen,
dass das Anwachsen im wesentlichen einkristallin auf den nicht von den Isoliermaterialdomänen
beanspruchten Oberflächenteilen erfolgt, so dass nach dem Anbringen der genannten Konfiguration
zugleich die einkristalline(n) dritte(n) Zone(n) des ersten Transistors (der ersten Transistoren)
und polykristalline Leiterbahnen, die auf einem Verbindungspegel liegende Elemente sind
erhalten werden. Die genannten Bahnen werden dann mit einem komplementären Verbindungsnetzwerk über
geeignete Offnungen in einer Isolierschicht verbunden, die dieses Netzwerk von den polykristallinen
Verbindungsbahnen trennt.
Die Schaltung nach der Erfindung bietet den Vorteil, dass ihre Struktur sich dazu eignet,
709827/0628
PHF 75618
3.12.76
nach, einem vereinfachten Verfahren mit einer kleinen
Anzahl von Schritten hergestellt zu -werden, das selber den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.
Die mit gegenseitigen Verbindungen auf zwei Pegeln gepaarten Verdrahtungsvereinfachungen -werden z.B.
unter Verwendung der Erfindung praktisch durch die Bearbeitungen erhalten, die normalerweise zu einer
Schaltung mit einem einzigen Verbindungspegel führen. Da die Anzahl von Herstellungsschritten herabgesetzt
ist, können gleichfalls die Toleranzen zwischen den Elementen verkleinert werden und kann
eine gedrängtere Schaltung erhalten werden. Daraus ergibt sich insbesondere, dass die Herstellungsausbeute einer integrierten Schaltung nach der
Erfindung grosser und der Selbstkostenpreis niedriger ist. Die Gefahr der Einführung von Herstellungsfehlern ist auf ein Mindestmass beschränkt, und aus
diesem Grunde dient die Erfindung als Basis für die Herstellung komplexerer monolithischer integrierter
Schaltungen, d.h. mit einer grösseren Anzahl von
Elementen, unter günstigen wirtschaftlichen Bedingungen .
Eine integrierte Schaltung nach der Erfindung weist weiter den Vorteil auf, dass die
dritte Zone des ersten Transistors eine Verbindung besitzt, die zuverlässig ist und auf einfache
709827/0628
Weise erhalten wird.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte
Gebiete der örtlichen Gebiete die Emitter- und Kollektorzonen eines zweiten horizontalen bipolaren
Transistors bilden, wobei der erste und der zweite Transistor zueinander komplementäre Transistoren
sind, wobei die Emitter- und Kollektorzonen durch ein Gebiet vom ersten Leitungstyp, das die Basis
des zweiten Transistors bildet, voneinander getrennt sind, wobei der Teil des Substratsgebiets,
der die Emitter- und Kollektorzonen trägt, bis zu diesen Zonen reicht und eine Dotierungsverunreinigungskonzentration
aufweist, die grosser als die des Gebietes vom ersten Leitungstyp ist.
Eine andere günstige "Ausführungsform der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannten örtlichen Gebiete vom zweiten Leitungstyp
wenigstens teilweise seitlich von einem Isolier- " materialband begrenzt sind, das wenigstens einen
Teil der Isoliermaterialdomänen bildet und das in der Tiefe bis zu dem Substratgebiet reicht, wobei
die genannte Verbindungsbahn, die zu der Halbleiterschichtkonfiguration
gehört, sich im wesentlichen über das Isoliermaterialband erstreckt.
Durch Anwendung der Erfindung in dieser
709827/0628
Form werden nicht nur die dieser Isolierungstechnik inhärenten Vorteile, sondern wird auch eine grosse
Vereinfachung bei der Herstellung der Schaltung ausgenutzt
.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer integrierten Schaltung nach der Erfindung,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch denselben Teil der integrierten Schaltung längs der
Linie AA der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein anderes Detail desselben Teiles der integrierten Schaltung
nach der Erfindung längs der Linie BB der Fig. 1,
und
Figuren ka. bis 4d1 schematisch die wesentlichen
Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach der Erfindung
und Figuren 4b2 bis /4d2 eine Abwandlung dieses
erfxndungsgemässen Verfahrens.
Fig. 1 bezieht sich auf eine integrierte
Schaltung vom I L-Typ, von der in Draufsicht ein Teil dargestellt ist. In dem vorliegenden Beispiel
besteht das Halbleitersubstrat aus einkristallinem Silicium vom η-Typ mit einer hohen Dotierungsver-
709827/0628
unreinigurigskonzentration. Der Halbleiterkörper weist
in der Nähe der aktiven oder Hauptoberfläche eine Anzahl örtlicher Gebiete nahezu gleicher Dicke auf,
deren Leitungstyp dem des Substrats engegengesetzt
und in diesem Beispiel also der p-Typ ist. Zwei dieser örtlichen Gebiete sind in Fig. 1 mit 11 und
12 bezeichnet.
Das örtliche Gebiet 11 ist gegen den verbleibenden
Teil der Schaltung elektrisch isoliert, und zwar erstens durch den pn-übergang, den das
Gebiet 11 mit dem angrenzenden Teil des n-leitenden Halbleitersubstrats bildet, der unter dem Gebiet
11 liegt und in der Ebene der Fig. 1 nicht sichtbar ist, zweitens durch den pn-Ubergang zwischen
dem Gebiet 11 und dem neben diesem Gebiet 11 liegenden η-leitenden Gebiet 13 und drittens durch die
seitlich isolierenden Bänder 14, die im vorliegenden
Beispiel aus Siliciumoxid bestehen und in der Tiefe bis zu dem Substratgebiet 27 reichen. Auf
entsprechende Weise ist das örtliche Gebiet 12 durch pn-übergänge mit dem Substrat 27 und dem
Gebiet 13» die beide η-leitend sind, und durch die
Isoliermaterialbänder 14, elektrisch isoliert.
""Ei': erster bipolarer npn-Transistor
enthält eine erste Zone, die in diesem Falle den Emitter bildet und die zu dem Substratgebiet 27
709827/0628
gehört (Fig. 2). Die zweite Zone, die die Basis des npn-Transistors bildet, gehört zu dem örtlichen
Gebiet 11. Dieser Transistor enthält zwei Kollektoren,
die durch die η-leitenden Zonen 15 und 16 gebildet werden, die sich über das örtliche Gebiet
11 erstrecken.
Nach der Erfindung sind die Leiterbahnen 17 und 18 Teile einer Halbleiterkonfiguration, die
in diesem Falle aus einer dünnen Schicht aus n-dotiertem Silicium besteht, die sich über die Isoliermaterialdomänen
erstreckt, die duarch die Isoliermaterialbänder 14 gebildet werden.
Nach der Erfindung setzen sich die Leiterbahnen 17 und 18 in den Kollektorzonen 15 bzw.
fort, die selber auch durch Schichtteile der genannten Halbleiterkonfiguration gebildet werden.
Fig. 1 zeigt ebenfalls einen zweiten zu dem ersten Transistor komplementären Transistor,
d.h. einen pnp-Transistor. In dem vorliegenden Beispiel wird der Emitter dieses zweiten Transistors
durch das örtliche Gebiet 12 gebildet. Der Kollektor gehört zu dem örtlichen Gebiet 11. Dieses
Gebiet 11 ist also dem Kollektor des zweiten Transistors und der Basiszone des ersten Transistors
gemeinsam.
Die Basiszone des pnp-Transistors wird
709827/0628
durch das Gebiet 13 gebildet, das als ein Band zwischen dem Emitter und dem Kollektor liegt. Der pnp-Transistor
ist ein sogenannter lateraler Transistor. Fig. 1 zeigt weiter Teile eines komplementären
Verbindungsnetzwerks, das durch Metallbalmen
aus z.B. Aluminium gebildet wird, deren Dicke etwa
I /um beträgt. Die Bahn 19 ist mit dem örtlichen Gebiet
12 in der Kontaktöffnung 20 verbunden. Die Bahn 21 ist mit dem örtlichen Gebiet 11 in der Öffnung 22
und die Bahn 22 ist mit der Bahn 17 in der Öffnung Zk verbunden.
Die genannten Offnungen 20, 22 und 2k werden
in einer Isoliermaterialschicht angebracht, die in den Figuren 2 und 3 mit 30 bezeichnet ist. Im
vorliegenden Beispiel besteht die Schicht 30 aus Siliciumoxid und erstreckt sich über die Oberfläche
der ganzen Scheibe unter dem Netzwerk von Metallbahnen, ausgenommen an den Stellen der Kontaktöffnungen.
Die Bahn 23 kreuzt die Halbleiterbahn 17 ohne Berührung mitrder letzteren Bahn in dem
Gebiet 25» in dem diese Elemente übereinander
liegen.
Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt durch den Teil der integrierten Schaltung nach
Fig. 1 längs der Linie AA. Die örtliche Gebiete
II und 12 sind im vorliegenden Beispiel Inseln,
709827/0628
die mit Bor dotiert sind und eine Dicke von etwa 0,6 /um
aufweisen* Auf dem η-dotierten Silxciumsubstrat ist eine epitaktische Schicht vom gleichen Leitungstyp
und mit einem spezifischen Widerstand in der Grössenordnung von P, 5 bis 1 -Ω. .cm und einer Dicke nahezu
gleich der der örtlichen Gebiete 11 und 12 abgelagert. Von dieser epitaktischen Schicht bleibt nach
der Bildung der örtlichen Gebiete 11 und 12 nur das
an diese Gebiete grenzende bandförmige Gebiet 13 zurück. Das Isoliermaterialband 14 liegt an den
örtlichen Gebieten 11 und 12 an und grenzt an diese Gebiete, ausgenommen an der Stelle, an der sich das
Gebiet 13 befindet. Die Dicke des Isoliermaterialbandes
14 ist grosser als die der genannten Gebiete
11 und 12. Eine Isolierung mit versenktem Oxid dieser Art kann mittels der bekannten Technik
örtlicher Oxidation von Silicium erhalten werden, nach der eine Siliciumnitridmaske gegen die thermische
Oxidation verwendet wird, während über Offnungen in der Maske die Oxidation an den gewünschten
Stellen erhalten wird.
Nach der Erfindung, die den Vorteil der Bildung einer Vielzahl elementarer Gebiete ergibt,
die eine verschiedene Funktion erfüllen und für die gleiche Anzahl von Bearbeitungen angewandt wird,
werden die Kollektorzonen 15 und 16 desipn-Tran-
709827/0628
PHF :;?5618
3.12.76
sistors je In einem einkristallinen Schichtteil der genannten Halbleiterschichtkonfiguration gebildet,
wobei dieser Schichtteil auf dem Gebiet 11 liegt und
mit diesem Gebiet in direkter Verbindung steht.
Ausserhalb der die Zonen 15 und 16 bilden-'den
Teile wird die Halbleiterschlchtkonfiguration
von den dicken Oxidbändern 14 getragen, so dass wegen
des Anbringungsverfahrens, das nachstehend näher auseinandergesetzt werden wird, das Material der
genannten Schicht dort im allgemeinen polykristallin ist.
In Fig. 2 sind ausserdein noch die Metallbahnen 19 und 21 an den Stellen gezeigt, an denen
sie mit den örtlichen Gebieten 12 bzw. 11 über die Offnungen 20 bzw. 22 in Kontakt sind, die in der
Isolierschicht 30 angebracht sind., wobei diese Isolierschicht
im vorliegenden Beispiel aus einer 0,1 /um dicken Siliciumoxidechicht bestellt,
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Schaltung nach Fig. 1, aber nun längs der
Linie BB. Die Halbleiterbahnen. 17 und 18 werden auf der Höhe dieses Schnittes BB von dem dicken
Oxidband 14 getragen. Fig. 3 zeigt sowohl einen
Kontakt zwischen einer Metallbahn und einer Halbleiterbahn als auch eine isolierte Kreuzung von
Verbindungen. Die I'olierschicht 30 trennt die
709827/0628
PHF 75618 3.12.76
Metallbahn 23 elektrisch von der Halbleiterbahn 18, wodurch eine isolierende Kreuzung von Verbindungen
erhalten wird. Dagegen ist eine Öffnung 2h in. der
Isolierschicht 30 angebracht, um eine leitende Verbindung
zwischen der Metallbahn 23 und der Halbleiterbahn 17 herzustellen.
Es sei bemerkt, dass der Emitter des npn-Transistors
direkt mit einer Vielzahl anderer Emitter ähnlicher npn-Transistoren verbunden werden kann.
Dies kann mit dem Substrat erzielt werden, das z.B. an ein Bezugspotential angeschlossen werden kann.
Im vorliegenden Beispiel ist weiter die Basis des pnp-Transistors an dieses Potential angeschlossen,
so dass das bandförmige Gebiet 13 unmittelbar mit
dem Substratgebiet 27 in Verbindung steht.
Es sei bemerkt, dass zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Schaltung im Rahmen der Erfindung
möglich sind.
So können die Werte der Dicke und des spezifischen Widerstandes der epitaktischen Schicht
geändert und den gewünschten elektrischen Eigenschaften der Schaltung angepasst werden. Die örtlichen
Gebiete 11 und 12 können ausserdem auf andere Weise als durch örtliche Dotierung erhalten
werden. Das η-leitende Substrat kann z.B. mit einer epitaktischen p-leitenden Schicht statt mitu
709827/0628
PHP 75618 3.12.76
einer η-leitenden Schicht tiberzogen werden und das
Gebiet 13 (Figuren 1 und z) zwischen den örtlichen
Gebieten 11 und 12 kann dann mit Hilfe von z.B. Ionenimplantation einer n-Typ-Verinreinigung und
anschliessendem Ausglühen unter üblichen Bedingungen
erhalten werden,. Die Ionenimplantation wird unter derartigen Bedingungen durchgeführt, dass die epitaktische
Schicht, die anfängliche p-leitend ist,
über ihre ganze Tiefe in den η-Typ umgewandelt wird, und dass die Breite und die ■Verunreinigungskonzentration
des Gebietes 13 eine angemessene Verstärkung des pnp-Transistors gestatten. Vorzugsweise
ist wenigstens, an bestimmten Stellen die Verunreinigungskonzentration
des Gebietes 13 niedriger als die des an die örtlichen Gebiete grenzenden Teiles
des Substratgebietes 27» wodurch die Injektion des Emitters im wesentlichen in seitlicher Richtung zu
dem Kollektor hin auftreten wird.
Das beschriebene Beispiel enthält ein homogenes Substrat 27» vas den Vorteil grosser Einfachheit
bietet. Auch können mir die Oberflächenteile des Substrats η-leitend sein, wobei der verbleibende
Teil des Substrats p-leitend sein kann oder wobei diese Oberflachfentöileedurch eine Isoliermaterialschicht
isoliert sein können. Die genannten Oberflächenteile des Substrats, die dann 70 9 827/0628
PHF 75618 3.12.76
das Substratgebiet bilden, können mit Hilfe einer
homogenen Schicht oder einer Doppelschicht - oder einer Mehrschichtenstruktur - erhalten werden, wodurch
es möglich wird, besondere Anforderungen in bezug auf die Wirkung der Schaltung zu erfüllen und
Einzelteile oder Teile der Schaltung auf verschiedene Bezugspotentiale zu bringen.
In Fig. 1 sind Halbleiterbahnen 17 und dargestellt, die sich in den Schichtteilen 15 bzw.
16 fortsetzen, was eine besonders einfache Ausführungsform
der Erfindung ist. Im Rahmen der Erfindung könnten diese Bahnen unterbrochen und könnte
ein Teil derselben durch eine Metallbahn ersetzt werden. Die Halbleiterkonfiguration bildet auf den
Isolierraaterialdomänen^aber mindestens eine Verbindungsbahn
und auf einem örtlichen Gebiet mindestens eine dritte Zone des npn-Transistors.
In bezug auf Fig. 3 ist ein Beispiel einer isolierten Kreuzung zwischen zwei Verbindungspegeln
beschrieben, wobei auf dem ersten Pegel eine Halbleiterbahn vorhanden ist. Diese Halbleiterbahn kann
z.B. an beiden Enden mit einer Metallbahn des komplementären Netzwerks zur Bildung einer isolierten
Kreuzung mit einer anderen Metallbahn des genannten Netzwerks verbunden sein«
, Was die zur Isolierung der örtlichen Ge-
, Was die zur Isolierung der örtlichen Ge-
709827/0628
PHF 75618 3.12.76
biete 11 und 12 verwendeten Mittel anbelangt, könnte
statt eines dicken Oxids ein pn-übergang zur seitlichen Begrenzung der genannten Gebiete verwendet
werden. Die Isoliermaterxalbänder vo n—Typ, die ausserhalb dieser örtlichen Gebiete liegen, werden
dann an den von den Bahnen der Halbleiterschichtkonfiguration
eingenommenen Stellen derart mit einer Isolierschicht überzogen, dass diese Konfiguration
gegen das die genannten Bänder bildende nleitende Material isoliert ist.
Die Isolierschicht 30, die in den Figuren
2 und 3 dargestellt ist, kann statt, wie beschrieben, aus Siliciumoxid auch aus einem anderen Isoliermaterial,
wie Siliciumnitrid oder Aluminiumoxid, bestehen oder aus mehreren aufeinanderfolgenden
Schichten verschiedener Isoliermaterialien zusammengesetzt sein. Das Netzwerk von Metallbahnen zum Miteinanderverbinden
der Elemente der Schaltung, das zu der Schichtkonfiguration komplementär ist, kann
statt aus Aluminium auch aus einem anderen geeigneten Material bestehen.
Die beschriebene integrierte Schaltung weist einen einzigen Pegel von Metallverbindungen
auf und bietet unter Berücksichtigung der Schichtkonfiguration
Integrationsmöglichkeiten für komplexe Funktionen, die mit den Integrationsmöglich-
709827/0628
PHF 75618 3.12.76
keiten vergleichbar sind, die sich bei der Anwendung
gegenseitiger Verbindungen auf zwei Pegeln ergeben, wobei zum Erhalten des zweiten Pegels keine zusätzlichen
Bearbeitungen erforderlich sind.
Im Rahmen der Erfindung kann jedoch die integrierte Schaltung auch mehrere Pegel aufweisen,
so dass noch verwickeitere Schaltungen leichter miteinander verbunden werden können.
Schliesslich wird in bezug auf die beschriebenen Transistoren die Erfindung ebenfalls
Anwendung finden können, wenn die Kollektorzone des pnp-Transistors nicht in demselben örtlichen
Gebiet wie die Basiszone des npn-Transistors·gebildet
ist. Weiter brauchen die Polaritäten der Transistoren nicht denen im vorliegenden Beispiel
zu entsprechen und können sie durch Verwechselung der Leitungstypen aller Zonen der Anordnung umgekehrt
werden. Schliesslich ist das beschriebene
Beispiel aus den I L-Schaltungen gewählt, aber die integrierte Schaltung nach der Erfindung ist in
allgemeinerem Sinne vom Typ mit Bipolartransistoren.
Figuren ha bis 4d1 beziehen sich auf ein günstiges Verfahren zur Herstellung einer integrierten
Schaltung nach der Erfindung.
Die vorbereitende Stufe des erfindungs-
709827/0628
gemässen Verfahrens besteht darini dass eine Anzahl
örtlicher Gebiete vom p-Typ und an diese Gebiete grenzende Isoliermaterialdomänen auf einem Substrat
mit einem den η-Typ aufweisenden Oberflächenteil
gebildet werden.
Im vorliegenden Beispiel ist eine Scheibe aus η-leitendem Silicium mit einem spezifischen ¥iderst
and von 8 bis 14 . 10 Xl . cm mit einer epitaktischen
Schicht tiberzogen, die gleichfalls n-leitend ist und deren spezifischer Widerstand zwischen 0,5
und 1 XL.cm liegt und deren Dicke etwa 0,6 /um beträgt.
In Fig. 4a ist der Oberflächenteil der Scheibe, der als Substratgebiet dient, mit 54 bezeichnet.
In die epitaktische Schicht werden zugleich die örtlichen Gebiete 55 und 56, die p-leitend sind,
eindiffundiert, wobei ein bandförmiges Gebiet 58
des ursprünglichen Materials der epitaktischen nleitenden Schicht übrigbleibt, das die genannten
örtlichen Gebiete 55 und 56 voneinander trennt.
Der verbleibende Teil des Umfangs dieser Gebiete 55 und 56 grenzt an das Band 57 aus dickem Oxid,
das durch die bekannte bereits erwähnteoTechnik der örtlichen Oxidation des Siliciums erhalten
ist. Eine Struktur, die der nach Fig. 4a analog ist, kann ausserdem z.B. dadurch erhalten werden,
dass das Gebiet 58 durch Ionenimplantation mit
709827/0628
einer η-leitenden Verunreinigung in einer epitaktischen
p-leitenden Schicht erzeugt wird. Die örtlichen
Gebiete 55 und 56 bestehen dann aus voneinander
getrennten Teilen der p-leitenden epitaktischen Schicht.
Schliesslich können die örtlichen Gebiete 55 und 56 noch durch einen pn-übergang gegen den
verbleibenden Teil der Schaltung isoliert werden. Dann ist es günstig, die η-leitenden Isoliermaterialbänder
auf gleiche ¥eise wie das Gebiet 58 und zugleich mit diesem Gebiet anzubringen. Die Anzahl
von Bearbeitungen .ist dann verhältnismässig klein und die Gesamtanzahl notwendiger Maskierungen beträgt
dann nur vier.
Im letzteren Falle kann, indem eine genügend grosse Breite der Isoliermaterialbänder gewählt
wird, die Verstärkung des parasitären horizontalen pnp-Transistors, der zwischen zwei örtlichen
Gebieten gebildet wird, die gegeneinander isoliert sein sollen, im Vergleich zu der Verstärkung
des gewünschten lateralen Transistors gering sein. Bei all diesen Möglichkeiten zur Herstellung
der erfxndungsgemässen Anordnung:werden die örtlichen
Gebiete wenigstens teilweise freigelegt, während die an diese Gebiete grenzenden Zonen oder
Gebiete aus einer Isoliermaterialschicht gebildet
709827/0628
oder mit einer solchen Schicht überzogen werden.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird auf der ganzen Oberfläche des Körpers eine dünne
η-leitende Siliciumschicht abgelagert, deren spezifischer
Widerstand in der Gxössenordnung von 2
ty
bis J .10 Q .cm liegt und deren Dicke 0,5 bis
0,8 /um beträgt. Die genannte Schicht wird unter derartigen Bedingungen abgelagert, dass sie im
wesentlichen einkristallin auf den freien Halbleiteroberflächen anwächst. Dazu ist die Ablagerungstemperatur
genügend hoch, z.B. 10500C oder höher, wenn
als Siliciumquelle Silan (SiH^) verwendet wird, oder
1100°C oder höher, wenn Trichlorsilan (SiHCl ) verwendet
wird. Es stellt sich heraus, dass diese Siliciumschicht eine polykristallineroder amorphe f
Struktur an den Stellen aufweist, an denen die Schicht auf Material mit einer weniger organisierten
Struktur, wie die von Siliciumoxid, abgelagert ist.
Die abgelagerte Schicht wird einer Photoätzbearbeitung
auf in der Halbleitertechnik bekannte Weise unterworfen, wobei die gewünschte Konfiguration
übrigbleibt.
Die genannte Konfiguration enthält einerseits
polykristalline Verbindungsbahnen, die von dicken Oxidbändern getragen werden, wie die Bahn
709827/0628
61 in Fig. 4b1 , und andererseits einkristalline
Schichtteile, die von örtlichen Gebieten getragen werden, wie den Schichtteil 62, der von dem örtlichen
Gebiet 55 getragen wird.
Im vorliegenden Beispiel grenzen die Bahn 61 und der Schichtteil 62 aneinander. Diese beiden
Elemente der Konfiguration können jedoch im Rahmen der Erfindung in einiger Entfernung voneinander
liegen.
Eine Isoliermaterialschicht muss dann auf der Oberfläche des Körpers z.B. durch Ablagerung
von Siliciumoxid aus der Dampfphase mit einer Dicke in der Grössenordnung von 0,5 bis 0,7 /um angebracht
werden. Ausserdem kann statt der vorgenannten Oxidschicht eine Siliciumnitridschicht oder eine Oxid-Nitrid-Doppelschicht
abgelagert werden. Weiter kann die genannte Schicht durch thermische Oxidation der
Siliciumschicht der Konfiguration hergestellt werden.
Pig. 4c1 zeigt den Körper in der Stufe, in der die Isolierschicht 6k mit Offnungen 65 und 66 versehen
ist, die durch Photoätzen an den Stellen angebracht sind, an denen ein Kontakt zwischen einem
komplementären Verbindungsnetzwerk und den örtlichen Gebieten 55 und 56 verlangt wird.
Fig. 4d1 zeigt einen Teil der mittels fünf
Maskierungsbearbeitungen erhaltenen Anordnung, die
709827/0628
2 eine integrierte Schaltung vom I L-Typ enthält. Die
Anordnung enthält einen ersten npn-Transistor mit einem Oberflächenkollektor, mit einer einen Teil des
Oberflächenteiles 5^- des Substrats bildenden Emitterzone
und mit· einer zu dem örtlichen Gebiet 55 gehörigen Basiszone. Der Kollektor besteht aus dem
Schichtteil 62 der gemäss der Erfindung niedergeschlagenen
HalbleiterSchichtkonfiguration.
.Ein zweiter horizontaler Transistor vom pnp-Typ wird vorzugsweise mit dem ersten Transistor
kombiniert und besteht aus dem als Emitterzone dienenden örtlichen Gebiet 56, dem als Basiszone dienenden
bandförmigen Gebiet 58 und einem die Kollektorzone bildenden Teil des örtlichen Gebietes 55·
Das komplementäre Netzwerk besteht aus einer Aluminiumschicht mit einer Dicke von etwa
1 /tun, die einer Photoätzbehandlung unterworfen worden ist. Zwei Bahnen dieses Aluminiumnetzwerks
sind in Fig. 4dl mit 67 und 68 bezeichnet und sie
stehen mit den örtlichen Gebieten 55 bzw. 56 in
Kontakt.
Die Figuren 4b2bis 4d2 veranschaulichen
die Stufen einer Abwandlung des Verfahrens zur Herstellung der Schaltung nach der Erfindung. Auf einer
η-leitenden Siliciumscheibe werden die örtlichen p-leitehden Gebiete und die Isoliermaterial-
709827/0628
domänen angebracht, die an die p-leitenden Gebiete grenzen und die den an Hand der Fig. ha. beschriebenen.
Domänen entsprechen.
Auf der ganzen Oberfläche der Scheibe wird eine dünne Siliciumschicht abgelagert, die annähernd
folgende Eigenschaften aufweist: spezifischer Widerstand
3 bis 5 · 1.0 LL .cm, η-leitend, Dicke 0,3 bis
0,5 /um. Diese Schicht wird bei einer Temperatur von 650 bis 7000C abgelagert, wobei Silan (SiH2J als
Siliciumquelle verwendet wird. Bei dieser verhältnismässig niedrigen Ablagerungstemperatur und unter
Berücksichtigung der hohen Dotierungsverunreinigungskonzentration
in der Schicht wird eine Schicht gebildet, die eine polykristalline amorphe Struktur
aufweist. Die Schicht wird dann gemäss der gewünschten Konfiguration geätzt. Fig. 4b zeigt den
Halbleiterkörper in dieser Stufe, wobei eine Bahn 70 der genannten Schichtkonfiguration sich über
eine Isoliermaterialdomäne, wie das dicke Oxidband 57» erstreckt, während sich ein Teil 71 der
genannten Konfiguration über einen Teil des örtlichen Gebietes 55 erstreckt.
Anschliessend wird eine thermische Behandlung z.B. bei 1000°C durchgeführt, so dass ein
Teil der Verunreinigungen aus dem Teil 57 in das
örtliche Gebiet 5'5 eindiffundiert und ein n-lei-
709827/0628
tendes Gebiet bildet, das in Fig. 4c2 mit 72 bezeichnet
ist. Die Dauer der Behandlung wird derart, eingestellt, dass die Tiefe der Diffusion etwa 0,4 /um
beträgt.
Dann wird auf der Oberfläche der Scheibe eine Isolierschicht 73 angebracht und werden in dieser
Schicht die notwendigen Offnungen 74 und 75 für
die Kontakte mit dem komplementären Netzwerk aus Metallbahnen vorgesehen.
Fig. 4d2 zeigt schliesslich die Anordnung,
wie sie nach der Bildung des Aluminiumverbindungsnetzwerks erhalten ist, von dem die Bahn J6 mit dem
örtlichen Gebiet 55 und die Bahn 77 mit dem örtlichen Gebiet 56 verbunden ist.
Fig. 4d2 zeigt einen npn-Transistor mit einem Oberflächenkollektor, mit einer zu dem Oberflächenteil
5^· des Substrats gehörigen Emitterzone und
einer zu dem örtlichen Gebiet 55 gehörigen Basiszone. Die Kollektorzone wird durch das Gebiet 72
gebildet, das unter dem Schichtteil 71 liegt und mit diesem Teil in direkter Verbindung steht,
Die Struktur enthält auch einen lateralen pnp-Transistor, dessen Emitterzone durch das örtliche
Gebiet 56, dessen Basiszone durch das Band 58
und dessen Kollektorzone durch einen Teil des örtlichen
Gebietes 55 gebildet wird. Für eine befrie-
709827/0628
digende Wirkung dieses lateralen pnp-Transistors ist es von Bedeutung, dass die Isoliermaterialbänder 57
bis zu dem höher dotierten Substratgebiet oder bis in dieses Gebiet reichen und die Emitter- und Kollektorzonen
in seitlicher Richtung durch ein weniger hoch dotiertes Gebiet voneinander getrennt sind. Die
Zonen 55» 56 und 58 des Transistors liegen also zusammen
innerhalb eines gemeinsamen isolierenden Ringes 57·
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele. Für den
Fachmann sind im Rahmen der Ei-findung viele Abwandlungen
möglich. Z.B. können, statt Silicium auch andere Halbleitermaterialien, wie Germanium
III V
oder A B -Verbindungen, verwendet werden.
oder A B -Verbindungen, verwendet werden.
709827/0628
Claims (1)
- Patentansprüche;/1. ) Integrierte Schaltung mit einem Halbleiterkörper mit einem Substratgebiet von einem ersten Leitungstyp, das eine Anzahl örtlicher Gebiet von einem zweiten dem ersten entgegengesetzten Leitungstyp trägt, wobei diese örtlichen Gebiete nahezu die gleiche Dicke aufweisen, wobei Isoliermaterialdomänen vorhanden sind, die an die örtlichen Gebiete grenzen, und wobei eine Halbleiterschichtkonfiguration vom ersten Leitungstyp vorhanden ist, wobei die genannte Schaltung mindestens einen ersten bipolaren vertikalen Transistor mit drei Zonen enthält, von denen eine Zone zu dem Substratgebiet und eine zweite, die Basis des ersten Transistors bildende Zone zu einem der genannten örtlichen Gebiete gehört, wobei die Halbleiterschichtkonfiguration sich teilweise über die genannten Isoliermaterialdomänen zur Bildung von Verbindungsbahnen und teilweise über das genannte örtliche Gebiet erstreckt, indem die Basis des ersten Transistors liegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Halbleiterschichtkonfiguration, der auf dem genannten örtlichen Gebiet liegt, im wesentlichen einkristallin ist und eine dritte Zone des ersten Transistors bildet.2. Integrierte S haltung nach Anspruch 1,ORIGINAL INSPECTED70982770628 0RIGdadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Gebiete der örtlichen Gebiete die Emitter- und Kollektorzonen eines zweiten bipolaren horizontalen Transistors bilden, wobei der erste und der zweite bipolare Transistor zueinander komplementäre Transistoren sind, und wobei die Emitter- und Kollektorzonen durch ein Gebiet vom ersten Leitungstyp, das die Basis des zweiten Transistors bildet, voneinander getrennt sind, wobei der Teil des Substratgebietes, der die Emitter- und Kollektorzonen trägt, bis zu diesen Zonen reicht und eine Dotierungsverunreinigungskonzentration aufweist, die grosser als die des Gebietes vom ersten Leitungstyp ist.3. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1, und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte örtliche Gebiet vom zweiten Leitungstyp wenigstens teilweise seitlich von einem Isoliermaterialband begrenzt wird, das wenigstens einen Teil der genannten Isoliermaterialdomänen bildet und die in der Tiefe bis zu dem Substratgebiet reicht, wobei die genannte Verbindungsbahn, die zu der HalbleiterSchichtkonfiguration gehört, sich im wesentlichen über das Isoliermaterialband erstreckt. ;h. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass we-709827/0S28nigstens ein komplementäres Netzwerk von Leiterbahnen, vorhanden ist, das an bestimmten Stellen durch mindestens eine Isolierschicht von der genannten Halbleiter Schichtkonfiguration getrennt ist, wobei eine Bahn der genannten Halbleiterschichtkonfiguration, die völlig von einer der genannten Isoliermaterialdomänen getragen wird, an zwei Stellen, vorzugsweise in der Nähe ihrer Enden, mit dem komplementären Netzwerk von Leiterbahnen zur Bildung einer kreuzenden Verbindung mit einer Bahn des komplementären Netzwerks verbunden ist.5· Integrierte Schaltung mit einem Halbleiterkörper mit einem Substratgebiet von einem ersten Leitungstyp, das eine Anzahl örtlicher Gebiete vom zweiten dem ersten entgegengesetzten Leitungstyp trägt, wobei die genannten örtlichen Gebiete eine nahezu gleiche Dicke aufweisen, wobei Isoliermaterialdomänen vorhanden sind, die an die genannten örtlichen Gebiete grenzen, und wobei eine Halbleiterkonfiguration vom ersten Leitungstyp vorhanden ist, wobei die Schaltung mindestens einen ersten bipolaren vertikalen Transistor mit drei Zonen enthält, von denen die erste Zone zu dem Substratgebiet gehört, die zweite Zone, die die Basis des genannten Transistors bildet, zu einem der genannten örtlichen Gebiete gehört und die dritte Zone,709827/0628die vom ersten Leitungstyp ist, auf demselben örtlichen Gebiet liegt, das die genannte dritte Zone von dem Substratgebiet trennt, wobei die örtlichen Gebiete vom zweiten Leitungstyp wenigstens teilweise von einem Isoliermaterialband begrenzt werden und das genannte Band wenigstens einen Teil der genannten Isoliermaterialdomänen bildet, dadurch gekennzeichnet, dass sich die genannte Halbleiterschichtkonfiguration teilweise über die genannten Isoliermaterialdomänen zur Bildung wenigstens einer Verbindungsbahn und teilweise über das örtliche Gebiet erstreckt, in dem die genannte Basiszone des ersten Transistors liegt, um dort insbesondere einen Kontakt mit der genannten dritten Zone zu bilden, wobei das genannte Isoliermaterialband in der Tiefe bis zu einem stark dotierten Teil des Substratgebietes reicht. 6. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, dass, ausgehend von einem Oberflächenteil eines Substrats, der von einem ersten Leitungstyp ist, eine Anzahl örtlicher Gebiete vom zweiten Leitungstyp und an diese Gebiete grenzende Isoliermaterialdomänen angebracht werden, wonach eine Halbleiterschicht auf wenigstens einem Teil der genannten Gebiete und der ge-709827/0628nannten Domänen aus der Dampfphase unter derartigen Bedingungen abgelagert wird, dass die Schicht im wesentlichen einkristallin auf der Dampfphase ausgesetzten Halbleiteroberflächen anwächst, wobei in die Schicht den ersten Leitungstyp bestimmende Verunreinigungen eingebaut werden, und wobei aus der genannten Schicht die genannte Halbleiterkonfiguration, zu der der genannte Schichtteil gehört, der die dritte Zone des ersten Transistors bildet, gebildet wird.7· · Verfahren nach Anspruch 6 zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten örtlichen Gebiete dadurch erhalten werden, dass auf dem Oberflächenteil des Substrats eine epitaktische Schicht vom ersten Leitungstyp angebracht wird, wobei die Verunreinigungskonzentration dieser epitaktischen Schicht niedriger als die des Oberflächenteiles des Substrats ist, und wobei durch Uberdotierung der genannten Schicht mit den zweiten Leitungstyp bestimmenden Verunreinigungen bis zu einer Tiefe mindestens gleich der Dicke der epitaktischen Schicht örtliche. Gebiete vom zweiten Leitungstyp erhalten werden, wobei wenigstens eine Anzahl dieser Gebiete an ein zwischenliegendes Gebiet vom ersten Leitungstyp grenzen und durch dieses709827/0628Gebiet voneinander getrennt sind, das im wesentlichen noch aus dem ursprünglichen Material der epitaktischen Schicht besteht,8. Verfahren■nach Anspruch 6 zur Herstellung einer integrierten Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten örtlichen Gebiete dadurch hergestellt werden, dass, ausgehend von einer epitaktischen Schicht vom zweiten Leitungstyp, die auf wenigstens dem Oberflächenteil des Substrats angebracht ist, ein Gebiet vom ersten Leitungstyp, das zwei benachbarte örtliche Gebiete voneinander trennt, durch eine Ionenimplantation von Verunreinigungen, die den ersten Leitungstyp bestimmen, gebildet wird, wobei die epitaktische Schicht örtlich über ihre ganze Dicke überdotiert wird, und wobei die Verunreinigungskonzentration in dem überdotierten Gebiet niedriger als die Konzentration des Oberflächenteiles des Substrats gehalten wird.709827/0628
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7539964A FR2337431A1 (fr) | 1975-12-29 | 1975-12-29 | Perfectionnement a la structure des circuits integres a transistors bipolaires et procede d'obtention |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2656962A1 true DE2656962A1 (de) | 1977-07-07 |
Family
ID=9164257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762656962 Ceased DE2656962A1 (de) | 1975-12-29 | 1976-12-16 | Integrierte schaltung mit komplementaeren bipolaren transistoren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5283081A (de) |
DE (1) | DE2656962A1 (de) |
FR (1) | FR2337431A1 (de) |
GB (1) | GB1569180A (de) |
NL (1) | NL7614428A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5470781A (en) * | 1977-11-16 | 1979-06-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor device and its manufacture |
US4240195A (en) * | 1978-09-15 | 1980-12-23 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Dynamic random access memory |
US4338622A (en) * | 1979-06-29 | 1982-07-06 | International Business Machines Corporation | Self-aligned semiconductor circuits and process therefor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3189973A (en) * | 1961-11-27 | 1965-06-22 | Bell Telephone Labor Inc | Method of fabricating a semiconductor device |
US3624467A (en) * | 1969-02-17 | 1971-11-30 | Texas Instruments Inc | Monolithic integrated-circuit structure and method of fabrication |
FR2138905A1 (de) * | 1971-05-22 | 1973-01-05 | Philips Nv | |
DE2518010A1 (de) * | 1974-04-26 | 1975-11-13 | Western Electric Co | Ic-halbleiterbauelement mit einer injektions-logikzelle |
-
1975
- 1975-12-29 FR FR7539964A patent/FR2337431A1/fr active Granted
-
1976
- 1976-12-16 DE DE19762656962 patent/DE2656962A1/de not_active Ceased
- 1976-12-24 GB GB5406176A patent/GB1569180A/en not_active Expired
- 1976-12-27 NL NL7614428A patent/NL7614428A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-12-29 JP JP16076676A patent/JPS5283081A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3189973A (en) * | 1961-11-27 | 1965-06-22 | Bell Telephone Labor Inc | Method of fabricating a semiconductor device |
US3624467A (en) * | 1969-02-17 | 1971-11-30 | Texas Instruments Inc | Monolithic integrated-circuit structure and method of fabrication |
FR2138905A1 (de) * | 1971-05-22 | 1973-01-05 | Philips Nv | |
DE2518010A1 (de) * | 1974-04-26 | 1975-11-13 | Western Electric Co | Ic-halbleiterbauelement mit einer injektions-logikzelle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5544462B2 (de) | 1980-11-12 |
FR2337431B1 (de) | 1978-09-01 |
FR2337431A1 (fr) | 1977-07-29 |
GB1569180A (en) | 1980-06-11 |
NL7614428A (nl) | 1977-07-01 |
JPS5283081A (en) | 1977-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3881799T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von CMOS-Bauelementen. | |
DE1764464C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines lateralen Transistors | |
EP0001574B1 (de) | Halbleiteranordnung für Widerstandsstrukturen in hochintegrierten Schaltkreisen und Verfahren zur Herstellung dieser Halbleiteranordnung | |
DE2749607C3 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE1926884A1 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP0006510B1 (de) | Verfahren zum Erzeugen aneinander grenzender, unterschiedlich dotierter Siliciumbereiche | |
EP0007923A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines doppeltdiffundierten, lateralen Transistors und eines mit diesem integrierten komplementären vertikalen Transistors | |
DE2849373C2 (de) | ||
DE1764274B2 (de) | Monolithisch integrierte Halbleiterstruktur zur Zuleitung von Versorgungsspannungen für nachträglich zu integrierende Halbleiterbauelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2109352C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines lateralen bipolaren Halbleiter-Bauelements | |
DE1764570C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit zueinander komplementären NPN- und PNP-Transistoren | |
DE2643016A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines integrierten halbleiterkreises | |
DE3001032A1 (de) | Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung | |
DE69131390T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer vergrabenen Drain- oder Kollektorzone für monolythische Halbleiteranordnungen | |
DE3486144T2 (de) | Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung. | |
DE2904480A1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung und verfahren zu ihrem herstellen | |
DE1764578A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem Feld-Effekt Transistor und durch dieses Verfahren hergestellte Halbleitervorrichtung | |
DE2525529A1 (de) | Halbleiteranordnung mit komplementaeren transistorstrukturen und verfahren zu deren herstellung | |
DE2656962A1 (de) | Integrierte schaltung mit komplementaeren bipolaren transistoren | |
DE2657822C2 (de) | ||
DE4303768A1 (en) | Semiconductor device with reduced breakdown voltage - comprises semiconductor layer on first substrate and second substrate on semiconductor layer | |
DE2600375A1 (de) | Komplementaere transistorstruktur und verfahren zu deren herstellung | |
DE1639355C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer monolithisch integrierten Halbleiteranordnung | |
EP0418422B1 (de) | CMOS-kompatibler Bipolartransistor mit verringerter Kollektor/Substrat-Kapazität und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE4443933A1 (de) | Halbleitereinrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |