DE2800363A1 - Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellungInfo
- Publication number
- DE2800363A1 DE2800363A1 DE19782800363 DE2800363A DE2800363A1 DE 2800363 A1 DE2800363 A1 DE 2800363A1 DE 19782800363 DE19782800363 DE 19782800363 DE 2800363 A DE2800363 A DE 2800363A DE 2800363 A1 DE2800363 A1 DE 2800363A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- strip
- layer
- semiconductor
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims description 86
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 99
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 35
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 240000002804 Calluna vulgaris Species 0.000 claims 1
- 235000007575 Calluna vulgaris Nutrition 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007313 Tilia cordata Species 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- -1 conductive Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching 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
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003017 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material 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
- H01L27/0203—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
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
-
- 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
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5221—Crossover interconnections
-
- 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
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
- H01L23/53204—Conductive materials
- H01L23/53271—Conductive materials containing semiconductor material, e.g. polysilicon
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/082—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
- H03K19/091—Integrated injection logic or merged transistor logic
-
- 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)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Description
PHN 8646
Va/WR/RAAP
9.9.1977
Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung.
Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper mit einem an eine Oberfläche
grenzenden Gebiet vom ersten Leitungstyp, einem Stromleiter, von dem wenigstens ein Teil eine an die Oberfläche
grenzende streifenförmige Halbleiterzone vom zweiten
Leitungstyp enthält, und auf mindestens einer Seite der streifenförmigen Halbleiterzone mindestens einer an die
Oberfläche grenzenden weiteren Zone vom zweiten Leitungstyp, die durch einen Teil des Gebietes vom ersten Lei-
tungstyp von der streifenförmigen Halbleiterzone getrennt
ist und einen Teil eines Halbleiterschaltungselemente bildet, wobei, um den Spannungsabfall über dem Stromleiter
auf ein Mindestmass herabzusetzen, die streifenförmige
809829/0713
PHN. 8646. ' 10-10-1977·
Halbleiterzone, sofern sie einen Teil des genmmVeTi^^rettLes
des Stromleiters bildet, über praktisch ihre ganze Oberfläche
von einer Metallschicht bedeckt und wenigstens an den Enden des Stromleiters mit dieser Metallschicht kontaktiert
ist, wobei mindestens eine Leiterbahn den genannten Teil des Stromleiters kreuzt und die genannte Metallschicht
an der Stelle der Kreuzung unterbrochen ist, wobei die so erhaltenen Teile der Metallschicht wenigstens an
ihren Enden mit der streifenförmigen Ηεΐ-lbleiterzone in
Kontakt stehen. Die Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren
zur Herstellung einer derai'tigen Halbleiteranordnung.
Unter "Ende" ist nicht das strikt mathematische Ende des Stromleiters oder von Teilen dei1 Metallschicht,
sondern sind Gebiete dieses Stromleiters bzw. der Metallschicht
in der Nähe diese mathematischen Endes zu verstehen. Auch wird es klar sein, dass der Stromleiter
einen Teil einer grösseren Ganzen, z.B. einer Leiterbahn,
bilden kann, wobei in den Gebieten ausserhalb des vorgenannten Stromleiters der Spannungsabfall weniger strenge
Anforderungen zu erfüllen braucht.
Eine Halbleiteranordnung der obenbeschriebenen Art ist z.B. aus der am 2k. November 1972 offengelegten
niederländischen Patentanmeldung Nr. 71 07 0^0 bekannt,
deren Inhalt als in die vorliegende Anmeldung aufgenommen zu betrachten ist.
In der genannten Patentanmeldung wird eine
Halbleiteranordnung beschrieben, die ein an die Oberfläche
grenzendes Gebiet vorn ersten Leitungstyp, einen Stromleiter
mit einer an die Oberfläche grenzenden streifenförinigen
809829/0713
k ORIGINAL INSPECTED
IMItf 86·') G
9.8.1977
Ilalbleitcrzone vorn zweiten Leitungstyp, und mehrere an
die Oberfläche grenzende weitere Zonen vom zweiten Leitungstyp enthalt, die durch einen Teil des Gebietes vom ersten
Leitungstyp von der streifenförmigcn Halbleiterzone
getrennt sind. Die streif eiiförmige Halbleiterzone, das
zwisc]ienl:iegende Gebiet und die weiteren Zonen dienen in
der genannten AnmeJdung als Emitter, Basis und Kollektor
eines lateralen Transistors. Dieser Transistor (injektor) dient zur Stromzufuhr für eine Anzahl vertikaler Transistoren,,deren
Basen die Kollektoren des Injektors bilden. Jeder der vertikalen Transistoren kann ausserdem mehrere
Kollektoren enthalten; damit werden Schaltungen vom
- ■ - ρ Ο "
sogenannten I L-Typ (l L = Integrated Injection Logic)
verwirklicht- -
Zum Erhalten einer gleichmässigen Stronfvcrsorgung
für die genannten vertikal en Transistoren über die ganze Länge der streifenförmigen Jfalbleiterxone ist es denn auch
erwünscht, dass diese streifcnförmige llalbleiterzone
innerhalb seht" enger Toleranzen ein konstantes Potential
aufweist. Diese llalbleiterzone weist jedoch einen gewissen
Widerstand auf; der Flächen widerstand einer derartigen
JIaI bl eitei'zone kann z.B. 200 Xl betragen. Da diese streifenfürinige
liulbleiterzone sehr lang sein kann und dabei vielen
der genannten vertikalen Transistoren Strom liefern können
2.5 muss, kann leicht ein unerwünschter Potentialabfall in
dieser streifenfürmigen Zone auftreten. Dadurch ist die
Spannung zwischen der streifenförmigen llalbleiterzone und
dem Gebiet vorn ersten Leitungstyp nicht mehr konstant und
80 98 29/0713 _.„.,
PIlN H(WiC, S). 8· 1S>77
die StromversorguiiE für die vertikalen Transistoren kann
ungleichmässig werden, wodurch das Schaltverhalten dieser Transistoren beeinträchtigt wird.
In der obengenannten Patentanmeldung ist dieser Nachteil teilweise dadurch behoben, dass die streifenförmige
Halbleiterzone mit einer Metallschicht überzogen wird, die über praktisch die ganze Länge der Halbleiterzone
mit dieser streifenförmigen Halbleiterzone in Kontakt steht.
Der auf diese Weise gebildete Stromleiter v/eist einen' Widerstand auf, der erheblich niedriger als der der stepe-ifen-
~ förinigen Halbleiterzone- an sich ist-r Dadurclt wird der ''""'^
Spannungsabfall-bei St-romf ührung wesentlich herabgesetzt. -
Obschon diese "Massnahme bereits eine wesentliche ~
Verbesserung ergibt, sind damit noch nicht alle Nächteile beseitigt.
Bei einer grossen Anzahl von Schaltungeelementen imaerhalb einer Halbleiteranordnung ist es nämlich
oft notwendig, leitende Verbindungen anzubringen, die einen Stromleiter der obengenannten Art kreuzen. Dazu ist
es erforderlich, die Metallschicht über der streifonförmigen
Ilalbleiterzone an der Stelle der Kreuzung zu unterbrechen, so dass an der Stelle der Kreuzung der Stromleiter lediglich
aus der streifenförmigen HaJbIeiterzonc besteht.
Obgleich dies nur über einen kurzen Abstand
der Fall ist, flihrb der dadurch auftretende höhere Widerstand
an der Kreuzungsstolle in vielen Fällen doch zu einem
unzulässig grossen Spnimungsabfai1 über der streifenf
ürmigen Jlal.blei tcrzone .
809829/0713
CGPY-
PIIN. 86^6.
10-10-1977.
Die genannten Probleme können sich natürlich auch bei anderen Typen von Schaltungen ergeben, bei denen
Stromleiter verwendet werden, die mit einer Metallschicht überzogene Halbleiterzonen enthalten und von anderen
Halbleiterbalmen gekreuzt werden, wie z.B. in der
niederländischen Patentanmeldung 66 O6 912 beschrieben ist,
und im allgemeinen in allen Fällen, in denen der Spannungsabfall über ähnlichen Stromleitern äusserst gering sein soll.
Die Erfindung hat u.a. die Aufgabe, die oben— genannten Nachteile völlig oder wenigstens soviel wie
möglich zu beseitigen.
Der Erfindung liegt u.a. die Erkenntnis zugrunde, dass die auf der streifenförmigen Halbleiterzone
liegende Metallschicht wenigstens an der Stelle der Kreu— zung auf sehr zweckmässige Weise durch eine bereits für
sehr verschiedene Zwecke in der Anordnung angebrachte andere leitende Schicht ersetzt werden kann, die zwei aufeinanderfolgende
auf der streifenförmigen Halbleiterzone
angebrachte Metallschichten miteinander verbindet, ohne dass Kontaktierung mit der kreuzenden Leiterbahn auftritt.
Die genannte Aufgabe wird daher erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Stromleiter eine ununterbrochene
Schicht, aus feuerfestem leitendem Material enthält, die das Gebiet vom ersten Leitungstyp zwi-'-5
Kf'lien eier s tre i f enförin i gen Zone und der weiteren Zone
vom zweiten Leitungstyp völlig bedeckt und von
diesen durch eine elektrisch isolierende Schicht getrennt Ist, wobei wenigstens Teile der minder der
809829/0713
PIIN HGhG 9.9.1977
Schicht aus feuerfestem leitendem Material in PiOjektion
praktisch mit mindestens einem Rand der streifenförmigen
Halbleiterzone und mit dem gegenuberli egenden Rand der
weiteren Halbleiterzone zusammenfallen, und wobei an dei"
Stelle der Kreuzung die Schicht aus feuerfestem leitendem Material zu beiden Seiten der Kreuzungsstelle leitend mit
der Metallschicht verbunden und durch eine Isolierschicht von der kreuzenden Leiterbahn getrennt ist.
Unter feuerfestem Material ist hier ein Material zti verstehen, das bei den nach dem Anbringen dieses Materials
während der Herstellung der genannten Halbleiteranordnung1
angewandten Temperaturen nicht angegriffen wird.
Das Feuerfeste Material hat im wesentlichen eine doppelte Funktion. Einerseits wirkt es als niederohmige
Verbindung zwischen den zu beiden Seiten der Kreuzungsstelle liegenden Metallschichten. Andererseits dient es
während der Herste J lung der Anordnung zugleich VlIs Maskieruuß1
für das Anbringen der streifenförmigen halbleiterzone und
der weiteren Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp, wobei durch diese Maskierung die streifenförmige Halbleiterzone
und die weitere Halbleiterzone in bezug aufeinander selbstregistrierend
angeordnet werden. In diesem Licht ist das praktische Zusammenfallen der Ränder des feuerfesten
Materials mit den Rändern der strei f enförmigen Zone und der weiteren Zone zu betrachten. Obwohl das Gebiet der
Dotierung in Draufsich von dem Rand des feuerfesten Materials begrenzt wird, kann sich während dieser Dotierung
oder zu einem späteren Zeitpunkt in der Hex's teilung der
809829/0713
PHN 8646 9.8.1977
Anordnung die dotierte Zone mittels seitlicher Diffusion etwas ausdehnen. Das feuerfeste Material ist vorzugsweise
polykristalldnes Silizium, weil die Anwendung dieses Materials wesentliche technologische Vorteile bietet.
Auch andere Materialien, die die gewünschten Eigenschaften
aufweisen, können pit Vorteil für diesen Zweck Anwendung
finden, z.B. Materialien, die ein oder mehr der Metalle aus der Gruppe Molybdän, YpIfram und Platin enthalten.
In bezug auf die obengenannten Teile der Metallschicht
kann angenommen werden, dass sie über ihre ganze Länge ein mhezu konstantes Potential aufweisen. Venn nun
die unterliegende streifenfönnige Halbleiterzone nur an
den Enden (oder möglicherweise auch noch an einem oder mehreren dazwischenliegenden Punkten) kontaktiert wird,
kann zwischen diesen Kontaktierungspunkten in der streifenförmigen
Halbleiterzone in gewissen Fällen, z.B. wenn der pn-übergang zwischen der streifenförmigen Halbleiterzone'
vom zweiten Leitungstyp und dem angrenzenden Gebiet vom ersten Leitungstyp in der Durchlassrichtung geschaltet ist
und Ladungsträger in das Gebiet vom ersten Leitungstyp injiziert, ein unerwünschter Potentialabfall infolge des
inneren Widerstandes der streif enförmigen Halbleiterzolle
auftreten. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist denn auch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gökonnzeichnet,
dass die Metallschicht über praktisch ihre ganz·
Länge mit der streifenförmigen Halbleiterzone in Kontakt
steht.
ORiGINAL INSPECtED
809829/0713 ^
9.8.1977
Die durch das feuerfeste Material gebildete Maske kann mit Vortex] die weitere Zone vom zweiten Leitungstyp
völlig definieren und daher gleichfalls das Gebiet vom ersten Leitungstyp zwischen dieser Zone und etwaigen
weiteren Zonen vom zweiten Leitungstyp bedecken.
Vortexlhafterweise wird dann diese Maske nicht
entfernt, sondern in der Halbleiteranordnung aufrechterhalten, und im Zusammenhang damit ist eine weitere bevorzugte
Ausführungsfox-m der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
dass das feuerfeste Matei-ial eine zusammenhängende Schicht
bildet, die über praktisch dem ganzen Gebiet vom ersten Leitungstyp vorhanden ist. Dabei wird mit Vorteil diese
dauernde Maske aus leitendem Material benutzt. Damit wird ja an der Stelle der obengenannten Kreuzung eine Anzahl
paralleler Stromwege gebildet, wodurch der Spannungsabfall
an der Kreuzungsstelle noch kleiner wird.
Der Kompaktheit der Halbleiteranordnung halber ist es wünschenswert, für sowohl die streifenförmige Halbleiterzone
vom zweiten Leitungstyp als auch das zwischen der streifenförmigen Halbleiterzone und der (den) weiteren
Zone(n) vom zweiten Leitungstyp liegende Gebiet vom ersten Leitungstyp eine minimale Breite zu wählen, vor a3.1emin
komplexen Schaltungen, in denen zu beiden Seiten der streifenförmigen
Halbleiterzone weitere Zonen vom zweiten Leitungstyp liegen. Eine weitere bevorzugte AusfUliruugsforra
ist daher dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper zu beiden Seiten der genannten streifenförmigen Halbleiterzone
vom zweiten Leitungstyp weitere Zonen vom zweiten Leitungstyp enthält, die durch Teile des Gebietes vom ersten
809829/0713
PUN 9·Ρ>. 1977
Leitungstyp von der streifenfürmicen Halbleiterzone und
voneinander getrennt sind, und dass der Stromleiter zwei ununterbrochene Schichten aus feuerfestem leitendem Material
zu beiden Seiten der streifonförmigen Halbleiterzone enthält,
die die Gebiete vom ersten Leitungstyp zwischen den Rändern
der streifenförmigen Halbleitcrzone und den Rändern der
weiteren Zonen vom zweiten Leitungstyp völlig bedecken.
Die Erfindung eignet sich besonders gut zur
Anwendung bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen
2 '
mit I L-Schaltungen. Daher ist eine weitere bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
die streif enf cLrmige Zoae^die Eiiiit-t-eT&zone ,_die /we±_t_er-eii Zonoii-
_dic.KoJlektorzonen und die zwischen der streif einförmigen
Zone und den weiteren Zonen liegenden -Teile" des Gebietes -.-...
vom ersten Leitungstyp die Basiszonen lateraler Injektions-
transistoren einer I L-Schaltung bilden, wobei die weiteren
Zonen vom zweiten Leitungstyp zugleich die Basiszonen der
Schalttransistoren bilden.
Bei diesen Halbleiterahordziungen mit Σ L-Schaltungselementen
wird der durch die streifeiiförmige
Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp und das angrenzende Gebiet vom ersten Leitungstyp gebildete pn-übergang in der
Durchlassrichtung betrieben. Dies bedeutet, dass an S Lei lon, an denen keine Stromzufuhr zu Schal !.transistoren
erforderlich ist, wie dies z.J3. ausserhalb des Gebietes,
in dem der Strom Lei fcer einer weiteren Zone vom zweiten
Le L lungs typ gegenüber liegt, der Fall ist, d Leser pntlborgang
unnötig Energie ableitet. Dies kiinn nach der
Erfindung auf geeignete Weise dadurch vermieden werden, dass
809829/0713
PIlN ΗβΗβ 9.9.1977
sich an diesen Stellen die feuerfeste Schicht fortsetzt,
die streif enförinige Jlalblei terzone jedoch weggelassen wi l^d .
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist
daher dadurch gekaniized chnet, dass ausserhalb des Gebietes,
in dem der Stromleiter einer weiteren Zone vom zweiten Leitungs typ gegenüber liegt, die streifenförmige Hai bleiterzone
wenigstens teilweise fehlt.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein besondere geeignetes Verfahren zur Herstellung einer HaIbleiteranordnung
der obenbeschriebenen Art. Dieses Verfahren ^-/_ ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass von einen
-~ "*~ Halbleiterkörper mit einem an eine Oberfl ä'chc" grenzenden
—·5^-- Gebiet vom ersten Leitungstyp ausgegangen wird;' dass auf -der—
r Oberfläche eine Schicht aus elektrisch isolierendem Matei-ial
erzeugt wird; dass auf der Isolierschicht eine Schicht aus feuerfestem leitendem Material gebildet wird; dass die Schiebt
aus feuerfestem leitendem Material in das gewünschte Muster gebracht wird, wobei diese Schicht an den Stellen der anzu-
bringenden streifenförmigen Zone und der weiteren Zonen ent-"
fernt wird; dass dann durch Dotierung mit einem den zweiten
Leitungstyp herbeiführenden Dotierungsmaterial unter Verwendung
des feuerfesten leitenden Materials als Maskierung di e streifenf'örmige Zone und die weiteren Zonen vom zweiten Lei-tungstyp
angebracht werden; dass eine Metallschicht in Kontakt mit wenigstens den Enden der streifenförmigen Zone und
mit dem feuerfesten leitenden Material gebildet, wird, und das?
wenigstens an der Stelle der Kreuzung die Schicht aus feuer-
809829/0713 C:,· Y
PHN 8646 9.9.1977
festem leitendem Material mit einer elektrisch isolierenden Schicht bedeckt wird, wonach auf dieser Isolierschicht die
kreuzende Leiterbahn gebildet wird.
Einige Ausführuiigsformen der Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Halbleiteranoi'dnung
nach der Erfindung,
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch die Halbleiteranordnung nach Fig. 1 längs der Linie II-II,
Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch die Halbleiteranordnung nach Fig. 1 längs der Linie IU-IIX1
Fig. h schematisch einen Querschnitt durch die
Halbleiteranordnung nach Fig. 1 längs der Linie IV-IV, Fig. ka eine Abwandlung der Fig. kt
Fig. 5 das Schaltbild der Anordnung nach Fig. 1,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teil der Anordnung nach Fig. 1 nach einer anderen Ausfürhrungsform
der Erfindung,
Fig. 7 schematisch einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 6 längs der Linie VII-VII,
Fig. 8 schematisch einen Querschnitt durch die Ausführungform nach Fig. 6 längs der Linie VIII-VIII,
Figuren 9 bis 11 schematisch im Querschnitt längs der Linie H-II eine Halbleiteranordnung nach der Erfindung
in aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen, und
Figuren 12 bis 1^ schematisch im Querschnitt
längs der Linie IV-IV eine Halbleiteranordnung nach der
8 0 9829/0713
PHN 8646 9.9-1977
Erfindung in aufeinanderfolgenden Stufen der Herstellung.
Die Figuren sind scheinatisch und nicht massstäblich
gezeichnet, wobei der Deutlichkeit halber in den Querschnitten insbesonder die Abmessungen in der Dickenrichtung
übertrieben gross dargestellt sind. Halbleitergebiete vom gleichen Leitungstyp sind in den Querschnitten
im allgemeinen in derselben Richtung schraffiert; in den Figuren sind weiter entsprechende Teile in der Regel mit
den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die Halbleitergebiete sind in den Querschnitten rechteckig gezeichnet ; in der Praxis verden sie aber
Abrundungen aufweisen, namentlich wenn diese Gebiete durch Diffusion erzeugt sind oder wenn die Anordnung zu einem
spateren Zeitpunkt Wärmebehandlungen unterworfen wird.
Die Ränder der.Halbledterzonen k und 5 werden,
wie oben bereits bemerkt wurde, im allgemeinen nicht genau mit den Rändern des feuerfesten Materials zusammenfallen. Urn
jedoch den Selbstregistrierungsaspekt zu betonen, sind sie in den Figuren als wohl zusammenfallen dargestellt.
Fig. 1 zeigt in Draufsicht und Figuren 2 bis h
zeigen scheinatisch im Querschnitt längs der Linien H-II, III-III bzw. IV-IV der Fig. 1 eine Halbleiteranordnung nach
der Erfindung. Die Anordnung (siehe Figuren 1 bis 3) enth?!Li
einen Halbleitei körper 1, der ein an die Oberfläche; 2 grpuzendes
Gebiet 3 (F-if. 2, 3) vom ersten Lei tungstyp, im vorliegenden
Beispiel vom η-Leitungstyp, enthält. Weiter
enthält der Körper einen Stromleiter, der* eine streifen
förmige Halbleiterzone 'i (Fig. 2, 3) vom zweiten LoitungR-typ,
in diesem Falle somit vom p-Le.i tungstyp, enthält.
809829/0713
ΓΙ IN
9.Ö.1977
Auf in j ml es tons einer Seite der strcifcuförmifjcn Zone h
enthält die Anordnung wciiar miiidcstcDs eine an die Oberfläche
2 grenzende weitere Zone 5 (Fig· 1 >
2), gleichfalls vom p-T)rp, die von der streifenförmigen Zone '( durch einen
Teil des n-leiteiiden Gebietes 3 getrennt ist. In diesem
Bei&piel sind mehrere dieser weiteren Zonen 5 dargestellt,
die einen Teil von Sclia] ttransistoren bilden. Das Beispiel
zeigt eine Schaltung- vum I L-Typ. Dabei bilden die streifeuförmige
Zone h die Emitterzone, die weiteren Zonen 5 die
Kol.lektorzoiieii und die zwischen der streif einförmigen Zone h
und den weiteren Zonen 5 liegenden TjOil-e des Gebietes 3 die
Basiszonen J ateraler In jektioiistrans-i-siuoren.^ _Die ZoTien 5-biJdeii
dann zugleich die Basiszonen.vertikeler Schcilttransistoren,
in denen η-leitende Kollekfco-rg-elriete 6
(^ig· 1>
2) erzeugt sind. Das umgebende η-leitende Gebiet '}
bildet zugleich die goniednsairie Emitterzone dieser Scha Ittransistoren,
Um den Spannungsabfall über dein Stromleiter möglichst herabzusetzen, ist die streifeuförinige HaLbleitei1-zone
h, sofern sie einen Teil des vorgenannten Stromleiters
bildet, über praktisch ihre gajize Oberfläche mit einer
Mfitiii J ütihich t 7 (Figuren I, 3 und h) überzogen und wenigstens
an den Enden des Stromleiters mit dieser Metallschicht
kon 1 aK L i er (:. Weiter enthalt die Schaltung mindestens eine
Leiterbahn Ha (Figuren 1 bis 3)
> die den Stromleiter krcui/t.
Dazu ist an der Siel Ie der Kreuzung die. Meta 1 Ischi cli t 7
UnL(Ml)) oclien, wobei, diu so orlial tenen Teile dar Mol a 1 1 «eh i ch t
v;ci!if;sl(.iis ein ihrem Iwictmi mit der s tre i.f cn fü j-in i <',on lialblci f'ü -
809829/071 3
PHN. SGhC. 10-10-1977
zone k über Kontaktlöcher Ja verbunden sind (Figuren 1, 3)·
In diesem Beispiel ist die Metall schicht 7 über das Kontaktloch
9a über praktisch ihre ganze Länge mit der streifenftirmigen
Zone h in Kontakt.
Nach der Erfindung enthält der Stromleiter weiter eine ununterbrochene Schicht 10a, 10b (Figuren 2, k) aus
feuerfestem leitendem Material, die das Gebiet 3 zwischen
der streifenförmigen Zone h und den weiteren Zonen 5 völ —
lig bedeckt und von diesem Gebiet durch eine elektrisch isolierende Schicht 11a, 11b getrennt ist (Fig. 2).
-_._.- . Die Isolierschicht 1-1a,: 11b bestellt in-diesem ------
Beispiel aus Siliziumoxid, während, für das_ feuerfeste
----- - Material- polykristalline Silizium gewählt ist. Teile-der
Ränder dieser Schicht 10a, 10b aus polykristallinem SiIi-ζium
fallen in Projektion mit mindestens einem Rand 12a, 12b (Fig. 1, 2) der streifenförmigen Halbleiterzone und
mit dem gegenüberliegenden Rand 13^-s 1 3D (Fig. 1, 2) jeder
weiteren Zone 5 zusammen.
Schliesslich ist an der Stelle der Kreuzung diese Schicht 10a, 10b aus polykristallinem Silizium zu beiden
Seiten der Kreuzungsstelle leitend mit der Metallschicht 7» in diesem Beispiel über Kontakte i4a, 1^b, verbunden
(Fig.1,4) und durch eine Isolierschicht I5 (Fig.2,3) aus
z.B. Siliziumoxid von der kreuzenden Leiterbahn 8a getrennt. An der Stelle der Kreuzung besteht der Stromleiter aus der
streifenförinigen Zone h und aus den polykristallinen Siliziumschi
chtteiJ en 10a, 10b, die elektrisch zu der Zone k parallel
809829/07 13
pun 8646
geschaltet sind und auf diese Weise den elektrischen Widerstand des Stromleiters an der Stelle der Kreuzung herabsetzen.
Die Kontakt i4a, 1kh sind in diesem Beispiel über
praktisch die ganze Länge des Stromleiters angebracht. Die Leiterbahn 8a bildet in diesem Beispiel einen Teil eines
Metallisierungsmusters 8, das über Kontaktlöcher 9 mit
freigelegten Teilen der weiteren Zonen 5 und der Kollektor-
zonen 6 verbunden ist, um eine Schaltung vom I L-Typ zu erhalten. Fig. 6 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild
dieser Schaltung.
Als feuerfestes leitendes Material können unter Umständen mit Vorteil statt polykristallinen Siliziums andere
Materialien verwendet werden, die bei den während der Herstellung der Halbleiteranordnung angewandten Temperaturen
nicht angegriffen werden, z.B. ein Material, das ein Element aus der Gruppe von Molybdän, Wolfram und Platin enthält.
Weiter sind zwischen den unterschiedlichen
Schaltungselementen niederohmige Zonen 16 (Figuren 1,2)"
angebracht, die sich bis zu einem unter dem Gebiet 3 liegenden Substrat 17 fortsetzen (Figuren 2 bis 4).
Im vorliegenden Beispiel sind zu beiden Seiten der streifenförmigen Zone k weitere Zonen 5 im Halbleiterkörper
vorhanden, die durch Teile des Gebietes 3 voneinander getrennt sind.
Der Stromleiter enthält in diesem Beispiel zwei ununterbrochene Schichten 10a, 10b aus polykristallinem
Silizium zu beiden Seiten der sti'e if enförmigen Halbleiterzone,
die die zwischen den Rändern 12a, 12b der streifen-
809829/0713
-XT- PIM 8646
9-8.1977
förmigen Zone und den Rändern 1.3a, 13b der· weiteren Zonen
riegendeii* an die Oberfläche grenzenden n-Jeitendeii Gebiete
' ; y völlig bedeekeiiV ~J** ' ? " '"" :;; ' ; '■'■'■'■"- -"'-'' -^
'--■-''- ■■;■-- - * Der^ pii-Ube¥gavng! Γ8 (Fig'l ' 2)' zu;lsehe:ri der streifen-5V
ffiriirigeil Ifalbleiterizone ·'( inid denrGebiet"3 ist bei der dar-
' gestellifen Ϊ ~L-Selialtühg ihi' IJfDtriebsztistand in' der Durch las s
r:Irichtuiig vorgespannt. ¥ie bereits erWfifint, sihil Scliält-"
"transistoren i'n'die Anordnung""""'aufgehöinineii, döroii gemeinsame
"Ewi'ttef 2!oli"b dtirch das ii-ieitende' Gebiet" 3» deren Basiszonen
*"" durdli die p-leltenden Zbne.nJ 5 itnd dereh! Kol'l ektorsionen
durch die n-loitende Zonen 6 gebild'etί werden.
" ' ' "Im vorliegenden Beispiel ist z.B. der Kollektor
'öä'eines ersten Scliaittrahsistors T1 init dem iCollektor1 6c
eines zweiten Schalttransistors T'„ verbunden. Diese
Schaltungsweise eignet sicii besonders gut zur Verwirklichung
""a Von logischen Schaltungen, wie* klCHT-bbER^-Gättern ("Nor
Von dein in der Durchlassrichtung geschalteten
pri-UbergatLg 18^ werden häinlicTi tädüiigsträger in das Gebiet
2Ö inji'ziert. " Äbhiiiiglg von dein logischen Signal an der" Basis
jedes Selialttransistcfrs" Worden diese Ladühgstrliger in der
"-■-- ■ Basiszone 5 dieses Schälttrahsistors gesammelt. Dies bestimmt:
" den teitendeii öder nichtleitenden Zustand des betreffenden
"' Schalttransistors' und' dadurch def£J Spannürigspegel des
logischen Außgangssignals.
Die in Fig. 5 därgestellten logischen SignalänschlÜsse
A, "13, "C," D und Q., Q entsprechen den in Fig. 1
mit A, B, C", D und Q , Q bezeichneten Metallbahnen. Die lateralen injektionstransistoren sind Ln Fig. 5 als Strom-
809829/07Ϊ3
ΓΗΝ 9.8.1977
quellen dargeste Ll t. Die Anordnung nach Fig, 1 ist ausser—
dem mit sehematisoh dargestellten Anschlüssen 19 und 20 zum
Anseli 1 lessen der positiven büw. negativen Klemme einer
Quelle 21 zum Zufuhren des.Eiustellstroms versehen.
Der im—übergang18 iujizierb über seine ganze-.
Länge, also auph.au Stellen, an denen er nicht einer
weiteren Zone 5 gegenüber "liegt,, wie z.B. in das (Gebie t
(Fig. i). Diese unerwünschte Injektion kann bei der Anordnung nach der Erfindung auf. geeignete ¥eise- dadurch
K) verhindert werden, dass an diesen Stellen„die streifen—
förniige Ilalblei terzone h- voll Ig oder- tOjllv/eise weggelassoi;
: wird, . . . , ^ f : . .r
Eine Aiis-fllhr-ungsf oi-ni ,nach .der Erfindung, bei
der die streifenförmige Ilalbleitorss-aue uiitex'broclien ist,
ist in Fig.. 6 dargestellt. ... ; ..--.-...
. Fig. 6 ist eine Drauf sieht ,auf; e;iu.e derartige
Anordnung, während Figuren. 7 und 8 Querschnitte längs der
Linien VII-VII bzw. VIII-VITI zeigen. ■--.....-
Das fouer-feste, leitende ,Material 10 ist nun an
der Stelle der Kreuzung 7,w einem zusammenh,ängenden Gebilde
vereinigt.. Wie nachstellend. noch .näher beschrieben werden
wird, wirkt dieses f eu.erf os te Material, jücht nur als Teil
des Stromleiters, sond.ern auch., während der Hers.teilung der
hi or beschriebenen Anordnungen - als. Op tiqruugsmaske . Dies
2r) hat zur Folge,, dass nun ..die strelf'eiifürinige Zone h unter-'
br oclicui ist. ■ . : ,
Vorteilhaffeerweise kann das feuerfeste leitende Material für die gtuize Anordnung als Dotierungsmaske
verwendet werden und ειιιοΐι die anderen Ränder der weiteren
'}() Zonen 5 definieren, wonach dieses feuerfeste leitende
809829/0713
9.8.1977
Material in der Anordnung erhalten bleibt und eine zusammenhängende
Schicht bildet, die über praktisch dem ganzen
n-]eitenden Gebiet 3 vorhanden ist.
Als zusätzlicher Vorteil bilden sich dadurch
Stromwege 23, die elektrisch parallel zu dem Stromleiter verlaufen und den Spannungsabfall über dem Stroinleitei1 noch
weiter herabsetzen.
In den obenstehenden Beispielen ist der pnübergang 18 in dem Betriebszustand in der Durchlassrichtung
geschaltet. In anderen Anordnungen ist es jedoch möglich, dass dieser übergang in der Sperrichtung geschaltet oder
kurzgeschlossen ist, wie z.B. in der niederländischen Patentanmeldung 66 06 y\2 beschrieben ist.
Auch bei diesen Anordnungen kann die Erfindung mit Vorteil angewendet werden. Erwünschten!"alls kann in
jenen Fällen, in denen der pn-übergang 18 keinen Strom führt, die Metallschicht nur an den Enden mit dex" streifenfürmigen
Zone verbunden werden.
Nach der Erfindxmg kann eine Anordnung der
ob%nbeschriebenen Art mit Vorteil auf folgende ¥eise
hergestellt werden (siehe dazu die Figuren 9 bis 1^).
Figuren 9 bis 11 zeigen die Herstellung der Struktur nach
Fig. 2 und die Figuren 12 bis 14 zeigen die Herstellung
der Struktur nach Fig. h.
Es wird von einem Halbleiterkörper, z.B. einem Siliziumsubstrat 17 (Figuren 9, 12) z.B. vom n-Leitungstyp
und mit einem spezifischen Widerstand zwischen 0,005 und
809829/0713
PUN 86^6 9.8.1977
Ο,015-Ω.·οη ausgegangen. Darauf wird eine n-leitende
epi taktische Schicht. 3 mit einem spezifischen Widerstand zwischen z.Ii. 0,2 und 0,6Xi.. cm und einer Dicke von etwa 5 /um
erzeugt.
Dann wird eine Diffusionsbehandlung unter Verwendung
einer Maskierungsschicht aus z.B. Siliziumoxid und mit z.B. Phosphor als Dotierungselement zum Erhalten
der nicderohmigeii η-leitenden Zonen 16 durchgeführt. Die
Oberflächenkonzentration in diesen Teilen beträgt z.B.
21 T
10 Atome/cm . Die Offnungen, durch die diese Phosphordotierung
in den Halbleiterkörper eingeführt wird, weisen eine Anzahl paralleler Ausläufer auf, derart, dass
zwischen zwei benachbarten Ausläufern stets genügend Raum vorhanden ist, um in einer folgenden Bearbeitung eine Basiszone
5 genügender Grosse erzeugen zu können.
Dann wird die Oxidmaske entfernt, wonach auf der Oberfläche 2 eine Schicht aus Isoliermaterial * z.B. eine
gleichmässige Siliziunioxidscliicht 11, erzeugt wird. Diese Oxidschicht 11 wird z.B. durch, thermische Oxidation erhalten.
Anschliessend wird auf dieser Oxidschicht eine etwa 1/um
dicke Schicht 10 aus feuerfestem Material, z.B. polykristallinem Silizium, z.B. durch Zersetzung von Silan, abgelagert.
Damit ist die in Pigm-en 9 und 12 dargestellte Struktur
erhalten.
Danach wird auf bekannte Weise mit Hilfe von Photomaskierung und Ätzung ein Muster in der Doppelschicht
erzeugt, die aus dem Siliziumoxid 11 und der darauf liegenden
809829/0713
PlIN 8(v'l6 9.8.1977
-ZS-
Schicht 10 aus polykristallinem Silizium bestellt. Dadurch wird an jenen Stellen, an denen die streifenförmig©
Halbleiterzcme h und die weiteren Zonen 5 gebildet werden
sollen, die Scliiclit aus polykristallinem Silizium entfernt,
während in diesem Beispiel auch das darunterliegende Oxid
entfernt wird. Dann werden durch die so gebildeten Öffnungen die unterliegenden Zonen durch Dotierung angebracht.
In diesem Beispiel wird z.B. Bor bis zu einer Tiefe von z.B. 2,5/um eindiffundiert, wobei der Flächen-
widerstand z.B. etwa 200XI beträgt.
Die so erhaltene Konfiguration ist in den Figuren 10 und 13 dargestellt. Die Gebiete 5 sind mit Hilfe der
Maske aus Oxid und polykristallinem Silizium selbtregistrierend
in bezug auf die streifenförmige Zone h und in bezug
aufeinander angeordnet, während das Gebiet 3 zwischen der Zone h und den weiteren Zonen 5 völlig von dem polykristallinen
Silizium bedeckt wird. Diese Maskierungsschiclit aus Oxid und polykristallinem Silizium wird nicht aus der Anordnung
entfernt; in einem folgenden Schritt wird eine Schicht 15
aus Siliziumoxid mit einer Dicke von z.B. 0,5/um durch z.B. thermische Oxidation des polykristallinen Siliziums oder
durch Ablagerung aus der Gasphase erzeugt.
Auf übliche Weise werden anschiiessend Kollektor—
zonen 6 z.B. durch örtliche Diffusion von Phosphor bis zu einer Tiefe von etwa 1,5/^m mit einem Flächenwiderstand
von 5Ώ- gebildet.
Nach der Anbringung der Kontaktlöelier 9, Ii)
809829/0713
PIIN 8Gh6
9.8.1977
(Fig. 11, 14) wird ein Mefcallisiorungsmuster 7i 8 z.B.
dadurch gebildet, dass eine Aluminiumschicht aufgedampft
und du in abgeätzt wird, wonach die Querschnitte nach den
Figuren 2 bis h erhalten werden.
Die Metallschicht 7 scli.1 iesst sich dann über
Kontakt! ocher 9 an die streif enförmige Zone '+ und über
Kontaktlöoher λΗ an die Schicht aus polykristallinem Silizium
10 an. An der Stelle der Kreuzung ist diese Metallschicht
7 unterbrochen und ist die Anordnung mit der Isoliorschicht 15 überzogen, auf der mittels des genannten
MetalJi siorungsmusters die Leiterbahn 8a kreuzend angeordnet
ist.
Es dürfte einleuchten, dass sich die Erfindung nicht auf die oberibeschriobenen Beispiele beschränkt,
sondern dass im Rahmen der Erfindung für den Fachmann viele Abwandlungen möglich sind. So braucht das Halbleitermaterial
nicht unbedingt Silizium zu sein, sondern es können auch andere Halbleitermaterialien, vie Germanium tiiid Halbleite>r—
materialien vom IU-V-Typ, wie z.B. Galliumarsenid, verwendet werden. Auch können die Lei tungstypim sämtlicher·
Zonen und Gebiete (zu gleicher Zeit) durch die entgegengesetzten
Leitungstypen ersetzt werden.
Weiter können z.E. an der Stelle der Kreuzung mehrere Leiterbahnen den Stromleiter kreuzen. Die in Fig.
quer zu dem Stromleiter dargestellten Teile i6a der niederohmigen
Zone 16 können sich erwünschtenfalls bis unterhalb der Metallschicht 7 fortsetzen, die die streif enf örniige
809829/0713
PHN 8646 9.8.1977
Zone bedeckt, wodurch d:io Schaltung noch kompakter wird.
Der Querschnitt; längs der Linde IV-IV erhält dann die in
Fig. ha dargestel 1 te Form.
Die streif enf "ürrnige Zone k und die weiteren
Zonen 5 können statt durch DiITusion auch durch Ionenimplantation
erzeugt werden, vas auch für die Kollektorzonen 6 zutrifft. Da diese Vorgänge in der Regel bei
Temperaturen durchgeführt werden, die niedriger als die
Temperaturen sind, bei denen DiffusionsVorgänge stattfinden,
werden in diesem Falle als feuerfestes Material Materialien mit einer geringeren Hi tzebeständigkeit Anwendung finden
können.
Beim Gebrauch polykristallinen Siliziums kann
diese Schicht 10 sowohl beim Dotieren der Zonen h, 5 als
auch beim Dotieren der Zonen 6 mitdotiert werden, um den spezifischen Widerstand herabzusetzen.
In Anordnungen, in de3ien das feuerfeste leitende
Material zugleich als Verbinduiigsmuster verwendet werden
soll, kann dieses feuerfeste Material nach der Dotierung der streifenförmigen Halbleiterzoiie U und der weiteren
Zonen 5 in das gewünschte Muster geätzt werden; dabei müssen
die Schichten aus feuerfestem Material über dem Gebiet 3
zwischen der streifenförmigen Zone h und der weiteren Zone
elektrisch völlig gegen dieses Verbindungsinuster aus polykristallinem
Silizium isoliert werden. ,Stattdessen kann
zuvor das ganze Muster aus polykristallinem Silizium
definiert werden, wonach ein Rand der Zonen 5 durch das
809829/0713
pun 86h6 9.8.1977
polycristalline Silizium und die iibrigen Ränder dieser
Zonen mit Hilfe einer zusätzlichen Maske definiert werden.
Auch in diesen Fällen λ* i rd ν en ig« tons ein Teil der zu
dotierenden Zonen sei bsi registrierend eingeordnet.
Weiter kann die Isolierschicht 11 auf pyrolytiscliein
Wege statt, durch thermische Oxidation erzeugt werden, Um die effektive Dicke der Schicht 10 aus feuerfestem
Material nicht zu stark herabzusetzen, kann die Isolierschicht 15 auch durch eine kurzzeitige Oxidation und eine
darauffolgende Glasablagerung gebildet werden. Auch für
die verwendeten Metallschichten können andere Materialien als das hier genannte Aluminium gewählt werden.
809829/071 3
Leerse ite
Claims (1)
- pirn. sehe. 10-10-1977.PATENTANS PRlTCHE.( 1· ) Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper mit einem an eine Oberfläche grenzenden Gebiet vom ersten Leitungstyp, einem Stromleiter, von dem wenigstens ein Teil eine an die Oberfläche grenzende sti-eifenförmige Halbleiterzone- vom zweiten Leitungstyp enthält, und auf mindestens einer Seite der streifenförmigen Halbleiterzone mindestens einer an die Oberfläche grenzenden weiteren Zone vo, zweiten Leitungstyp, die duirch einen Teil des Gebietes vom ersten Leitungstyp von der streifenförmigen Halbleiterzone getrennt ist und einen Teil eines Halbleiterschaltungselements bildet, wobei, um den Spannungsabfall über dem genannten Teil des Stromleiters auf ein Miiides tinass herabzusetzen, die streiferiförmige Halbleiterzone, sofern sie einen Teil dos genannten Teiles des Stromleiters bildet, über praktisch ihre, ganze Oberfläche von einer Metallschicht bedeckt und wenigstens an den Enden des genannten Teiles des Stromleiters mit dieser Metallschicht kontaktiert ist, wobei mindestens eine Leiterbahn den genannten Teil des Stromleiters kreuzt und die genannte Metallschicht an der Stelle der Kreuzung unterbrochen ist, wobei die so erhaltenen Teile der Metallschicht wenigstens an ihren Enden mit der streifenförmigen Halbleiterzone in Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromleiter eine ununterbrochene Schicht aus feuerfestem leitendem Material enthält, die das Gebiet vom ersten Leitungstyp zwischen der streifenförmigen Zone und der weiteren Zone vom zweiten Leitungstyp völlig bedeckt und von diesem Gebiet durch eine elektrisch isolierende Schicht getrennt ist, wobei809829/0713PIIN. 8 6 h 6. 10-10-1977·wenigstens Teile dor Ränder der· Schicht aus feuerfestem leitendem Material in Projektion praktisch mit mindestens einem Rand der streifenförmigen Halbleiterzone und mit dem gegenüberliegenden Rand der weiteren Halbleiterzone zusammenfallen, und wobei ειη der Stelle der Kreuzung die Schicht aus feuerfestem leitendem Material zu beiden Seiten der Kreuzungsstelle leitend mit der Metallschicht verbunden und durch eine Isolierschicht von der kreuzenden Leiterbahn getrennt ist 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass das feuerfeste Material aus polykristallinen! Silizium besteht.3· Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass das feuerfeste Material ein Metall aus der Gruppe von Molybdän, Wolfram und Platin enthält. h. Halbleiteranordnung nach einem der vorstehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht über praktisch ihre ganze Länge mit der streifenförmigen Halbleiterzone in Kontakt stellt.5· Halbleiteranordnung nach einem der vorstehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper zu beiden Seiten der genannten streifenförmigen Halbleiterzone vom zweiten Leitungstyp v/eitere Zonen vom zweiten Leitungstyp enthält, die durch Teile des Gebietes vom ersten Leitungstyp von der streifenförmigen Halbleiterzone und voneinander getrennt sind, und dass der Stromleiter zwei ununterbrochene Schichten aus feuerfestem leitendem Material zu beiden Seiten der streifenförmigen Halbleiterzone enthält,809829/0713I1IIN. 86*16. '.0-10-1977-die die Gebiete vom ersten Leitungstyp zwischen den Häiidern dei· streif einförmigen Halbleiterzone und den Teilen des" Ränder der weiteren Zonen vom zweiten Leitungstyp völlig bedecken.6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelle der Kreuzung zwei ununterbrochene Schichten aus feuerfestem leitendem Material miteinander zu einer zusammenhangenden Schicht vereinigt sind. 7· Halbleiteranordnung nach Anspruch 6, dadurchgekennzeichnet, dass das feuerfeste Material eine zusammenhängenden Schicht bildet, die über praktisch dem ganzen Gebiet vom ersten Leitungstyp vorhanden ist.8. Halbleiteranordnung nach einem de3" vorstehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die streifenförmige Zone die Emitterzone, die weiteren Zonen die Kollektorzonen und die zwischen der streifenförmigen Zone und den weiteren Zonen liegenden Teile des Gebietes 'vom ersten Leitungstyp die Basiszonen lateraler Injektionstransi stören einer Schal—2
tung vom I L-Typ bilden, wobei die weiteren Zonen vom zweiten Led tungstyp zugleich die Basiszonen der SoJia.l ttrans: .stören bilden.9· Halbleiteranordnung nach Anspruch 8, dadurchgekennzeichnet, dass ausserhalb des Gebietes, in dem der Stromleiter einer weiteren Zone vom zweiten Leitungstyp gegenüber liegt, die strei fenförmi ge Halblcdterzone wenigstens teilweise fehlt.10. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekenn—809829/071 3PHN 86 h 6 9-9-1977zeichnet, dass von einem Halbleiterkörper mit einem an die Oberfläche grenzenden Gebiet vom ersten Leitungstyp ausgegangen wird; dass auf der Oberfläche eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material erzeugt wird; dass auf der Isolierschicht eine Schicht aus feuerfestem leitendem Material erzeugt wird; dass die Schiebt aus feuerfestem leitendem Material in das gewünschte Muster gebracht wird, wobei diese Schicht em den Stellen der zu erzeugenden streifenförmigen Zone und der weiteren Zonen entfernt wird; dass dann durch Dotierung mit einem den zweiten Leitungstyp herbeiführenden Dotierungsmaterial unter Verwendung des feuerfesten leitenden Materials als Maskierung die streifenförmig« Zone und die weiteren Zonen vom zweiten Leitungstyp erzeugt werden; dass eine Metallschicht in Kontakt mit wenigstens den Enden der streifenförmigen Zone und mit dem feuerfesten Material erzeugt wird, und dass wenigstens an der Stelle der Kreuzung die Schicht aus feuerfestem leitendem Material mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen wird, wonach auf dieser Isolierschicht die kreuzende Leiterbahn gebildet wird.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste leitende Material überall angebracht wird, ausgenommen an den Stellen der streifenförmigen Halbleiterzone und der weiteren Zonen vom zweiten Leitungs— typ» wobei die Schicht aus feuerfestem leitendem Material in der Anordnung erhalten bleibt.809829/0713PHN 8 6/+612. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurchgekennzeichnet, dass als feuerfestes Material eine Schicht aus polykristallinem Silizium angebracht wird, auf der durch thermische Oxidation eine Siliziumoxidschicht erzeugt wird, wobei auf dieser Isolierschicht die kreuzende Leiterbahn gebildet wird.809829/0713
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7700420A NL7700420A (nl) | 1977-01-17 | 1977-01-17 | Halfgeleiderinrichting en werkwijze ter ver- vaardiging daarvan. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2800363A1 true DE2800363A1 (de) | 1978-07-20 |
DE2800363C2 DE2800363C2 (de) | 1985-02-21 |
Family
ID=19827780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2800363A Expired DE2800363C2 (de) | 1977-01-17 | 1978-01-05 | Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4183037A (de) |
JP (1) | JPS5390779A (de) |
CA (1) | CA1094692A (de) |
DE (1) | DE2800363C2 (de) |
FR (1) | FR2377705A1 (de) |
NL (1) | NL7700420A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3014844A1 (de) * | 1979-04-17 | 1980-10-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | Bipolarer, integrierter schalterkreis und verfahren zu seiner herstellung |
DE3235412A1 (de) * | 1981-09-25 | 1983-05-26 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Integrierte halbleiterschaltungsvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3302206A1 (de) * | 1982-01-25 | 1983-08-04 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Integrierte halbleiterschaltung |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2816949C3 (de) * | 1978-04-19 | 1981-07-16 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Monolithisch integrierte Halbleiteranordnung und deren Verwendung zum Aufbau einer Speicheranordnung |
US4244001A (en) * | 1979-09-28 | 1981-01-06 | Rca Corporation | Fabrication of an integrated injection logic device with narrow basewidth |
JPS56115560A (en) * | 1980-02-18 | 1981-09-10 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS594050A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
DE102004015654A1 (de) * | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Endstufe zum Ansteuern einer elektrischen Maschine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH551694A (de) * | 1971-05-22 | 1974-07-15 | Philips Nv | Integrierte schaltung. |
US3964092A (en) * | 1973-11-23 | 1976-06-15 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor devices with conductive layer structure |
DE2626191A1 (de) * | 1975-06-12 | 1976-12-16 | Ncr Co | Verfahren zur herstellung von elektrischen verbindungen auf integrierten halbleiterschaltungen |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6606912A (de) * | 1966-05-19 | 1967-11-20 | ||
US4109275A (en) * | 1976-12-22 | 1978-08-22 | International Business Machines Corporation | Interconnection of integrated circuit metallization |
-
1977
- 1977-01-17 NL NL7700420A patent/NL7700420A/xx not_active Application Discontinuation
- 1977-11-02 US US05/847,723 patent/US4183037A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-01-05 DE DE2800363A patent/DE2800363C2/de not_active Expired
- 1978-01-12 CA CA294,799A patent/CA1094692A/en not_active Expired
- 1978-01-14 JP JP324278A patent/JPS5390779A/ja active Pending
- 1978-01-17 FR FR7801216A patent/FR2377705A1/fr active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH551694A (de) * | 1971-05-22 | 1974-07-15 | Philips Nv | Integrierte schaltung. |
US3964092A (en) * | 1973-11-23 | 1976-06-15 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor devices with conductive layer structure |
DE2626191A1 (de) * | 1975-06-12 | 1976-12-16 | Ncr Co | Verfahren zur herstellung von elektrischen verbindungen auf integrierten halbleiterschaltungen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US-Z.: "IEEE Spectrum", Bd. 6, 1969, H. 10, S. 28-37 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3014844A1 (de) * | 1979-04-17 | 1980-10-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | Bipolarer, integrierter schalterkreis und verfahren zu seiner herstellung |
DE3235412A1 (de) * | 1981-09-25 | 1983-05-26 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Integrierte halbleiterschaltungsvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3302206A1 (de) * | 1982-01-25 | 1983-08-04 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Integrierte halbleiterschaltung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2377705A1 (fr) | 1978-08-11 |
US4183037A (en) | 1980-01-08 |
CA1094692A (en) | 1981-01-27 |
NL7700420A (nl) | 1978-07-19 |
JPS5390779A (en) | 1978-08-09 |
FR2377705B1 (de) | 1983-04-29 |
DE2800363C2 (de) | 1985-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2235533C3 (de) | Halbleiterbauelement mit einem Ladungsspeicherelement | |
DE3141967C2 (de) | ||
DE3245064C2 (de) | ||
DE2300847B2 (de) | Halbleiterfestwertspeicher | |
DE2246115A1 (de) | Photovoltazelle mit feingitterkontakt und verfahren zur herstellung | |
DE1260029B (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen auf einem Halbleitereinkristallgrundplaettchen | |
DE1903961B2 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2749607C3 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3788470T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate. | |
DE1614300B2 (de) | Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode | |
DE2926334C2 (de) | ||
CH495633A (de) | Halbleiteranordnung | |
DE3013559A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1489894B2 (de) | In zwei richtungen schaltbares halbleiterbauelement | |
DE2453279C3 (de) | Halbleiteranordnung | |
DE1808928A1 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE3109074A1 (de) | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2800363A1 (de) | Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung | |
DE1514867B2 (de) | Halbleiterdiode | |
DE3139169C2 (de) | ||
DE2228931C2 (de) | Integrierte Halbleiteranordnung mit mindestens einem materialverschiedenen Halbleiterübergang und Verfahren zum Betrieb | |
DE1614250C3 (de) | Halbleiteranordnung mit Gruppen von sich kreuzenden Verbindungen | |
DE2408402A1 (de) | Verfahren zur herstellung integrierter schaltungen bzw. nach einem solchen verfahren hergestellte integrierte halbleiterschaltungseinheit | |
DE4242578C2 (de) | Emittergeschalteter Thyristor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2613096A1 (de) | Halbleiteranordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |