[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE1810322C3 - Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung - Google Patents

Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung

Info

Publication number
DE1810322C3
DE1810322C3 DE1810322A DE1810322A DE1810322C3 DE 1810322 C3 DE1810322 C3 DE 1810322C3 DE 1810322 A DE1810322 A DE 1810322A DE 1810322 A DE1810322 A DE 1810322A DE 1810322 C3 DE1810322 C3 DE 1810322C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emitter
base
contacts
bipolar transistor
insulating layer
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.)
Expired
Application number
DE1810322A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1810322B2 (de
DE1810322A1 (de
Inventor
Laurence Lee Champaign Ill. Rosier (V.St.A.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE1810322A1 publication Critical patent/DE1810322A1/de
Publication of DE1810322B2 publication Critical patent/DE1810322B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1810322C3 publication Critical patent/DE1810322C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/482Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
    • H01L23/485Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body consisting of layered constructions comprising conductive layers and insulating layers, e.g. planar contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66272Silicon vertical transistors
    • H01L29/66295Silicon vertical transistors with main current going through the whole silicon substrate, e.g. power bipolar transistor
    • H01L29/66303Silicon vertical transistors with main current going through the whole silicon substrate, e.g. power bipolar transistor with multi-emitter, e.g. interdigitated, multi-cellular or distributed emitter
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Thyristors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen bipolaren Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung mit mehreren in die Basiszone eindiffundierten schmalen, Streifenförmigen, zueinander parallelen und über ihre ganze Länge kontaklierten Emitterzonen und mit je durch eine Sammelschiene untereinander verbundenen Basis- und Emitterkontakten.
Wesentliche Eigenschaften eines für einen Betrieb mit hohen Strömen geeigneten Transistors sind eine kleine Kollektorkapazität und eine im wesentlichen gleichförmige Emitterstromdichte.
Eine kleine Kollektorkapazität wird erreicht durch eine kleine Grenzfläche zwischen Basis- und Kollektorzone. Diese Grenzfläche darf aber nicht so verkleinert werden, daß gleichzeitig die Grenzfläche zwischen Emitter- und Basiszone kleiner wird. Eine bekannte Maßnahme, die Kollektor-Basis-Fläche zu verkleinern, ohne gleichzeitig die Emitter-Basis-Fläche zu verkleinern, besteht darin, die Emitterzone in schr/ale, lange und zueinander parallelliegende Streifen zu unterteilen,
M wobei die Emitter-Basis-Fläche wesentlich vergrößert wird. Das in diesen Emitterstreifen gegenüber einer einzelnen großen Emitterzone größere Verhältnis von Breite zu Tiefe beeinflußt die Gleichförmigkeit der Emitterstromdichte günstig.
ι* In derartigen bekannten Anordnungen werden alie Emittersireifen an ihrem einen Ende kontaktiert und die Kontakte miteinander verbunden. Auf der den Emitterkontakten gegenüberliegenden Seite werden die zwischen den Emitterstreifen liegenden Basiszonen kontaktiert und deren Kontakte werden ebenfalls miteinander verbunden. Um in derartigen Konfigurationen einen gleichförmigeren Stromfluß durch die gesamte Emitterstruktur zu erzielen, ist auch bekannt, wie z. B. in der französischen Patentschrift 13 58189 beschrieben ist,
2j einen metallischen Leiter entlang der gesamten Länge des Emitterstreifens anzubringen.
Die Eigenschaften der so aufgebauten Transistoren, durch die Ströme fließen sollen, die in der Größenanordnung von Ampere liegen, sind noch nicht befriedigend. Die bekannte Struktur erfüllt zwar die Bedingung einer kleinen Basis-Kollektor-Fläche, jedoch ist die Gleichförmigkeit der Emitterstromdichte noch nicht ausreichend. Zwar bewirkt, wie gesagt, eine Herabsetzung der Breite der Emitterstreifen eine gleichförmige
ν· Stromdichte im Querschnitt jeden Emitterstreifens, jedoch ruft eine Herabsetzung der Breite des Streifens ein wesentliches Anwachsen des Widerstands des Streifens und damit der gesamten Elektrode hervor, wodurch die Emitterstromdichte in Richtung der
■κι Längserstreckung des Elektrodenbereichs abnimmt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß z. B. die Emitterstromdichte in Richtung der Längserstreckung des Emitters exponentiell von der Spannung am Übergang abhängt und daß diese infolge des Stromflusses durch
4Ί den Emitter- und Basiswiderstand herabgesetzt wird. Da der Widerstand des Emitters direkt proportional zu seiner Länge und indirekt proportional zu seiner Breite ist, so zieht jegliche Herabsetzung der Breite des Emitters ein Anwachsen des Emitterwiderstandes mit
Ίΐι sich, wobei die Ungleichförmigkeit der Emitterstromdichte entlang der Emitterlängserstreckung zunimmt. D. h. allein mit der Maßnahme, die Emitterstreifen schmal zu machen, läßt sich noch keine ausreichende gleichförmige Emitterstromdichte erzielen, weshalb
Vi auch die Stromverstärkung derartiger bekannter Transistoren unbefriedigend ist.
Bei den bekannten Transistoren wird der Verschmälerung der Emitterstreifen und der Verminderung des Abstands zwischen den Emitterstreifen auch dadurch
fco eine Grenze gesetzt daß einerseits, um eine zuverlässige Arbeitsweise des Transistors sicherzustellen, und andererseits, um die Stromzuführung niederohmig zu machen, möglichst breite Emitter- und Basiskontakte erwünscht sind. Wegen der damit verbundenen, relativ
hl großen kontaktierten Basis- und Emitterflächen an der Halbleiteroberfläche müssen dabei jedoch, verglichen mit sehr schmalen Emitter- und Basisstreifen, erhöhte Emitter- und Basiskapn/itiitcn und daraus resultierend
ein Absinken der Grenzfrequenz und entsprechend langsame Schaltzeiten in Kauf genommen werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Struktur eines bipolaren Transistors für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung anzugeben, bei welchem die Emitterstromdichte gleichförmig ist, bei welchem zur Erzielung einer kleinen Kollektorkapazität der Kollektor-Basis-Übergang eine kleine Fläche hat und bei dem Emitter- und Basiskontakte niederohmig sind und trotzdem die Kapazitäten klein gehalten werden, bei dem die Grenzfrequenz entsprechend hoch ist und die Schaltzeiten schnell sind. Die Kontaktstruktur soll außerdem eine flexible Festlegung der Lage der Anschlüsse an die Stromschienen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Transistor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die in einer ersten Metallisierungsebene liegenden, fingerartig ineinandergreifenden Emitter- und Basiskontakte in eine erste Isolierschicht eingelegt sind, daß die Sammelschiene in einer von der ersten Metallisierungsebene durch eine zweite Isolierschicht getrennten, zweiten Metallisierungsebene verlaufen und daß die Sammelschienen mit den Basis- und Emitterkontakten durch leitende Querverbindungen in der zweiten Isolierschicht verbunden sind.
Ein solcher Transistor ist ausgezeichnet durch eine kleine Kollektor-Basis-Fläche. Da die Stromzuführung zu den Emitterstreifen von der Stromschiene senkrecht nach unten erfolgt und nicht entlang der Emitterstreifen, lassen sich die Emitterstreifen schmal machen, ohne daß dadurch die Stromdichte in der Längsrichtung de; Emitterstreifen inhomogen wird. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Transistorstrukturen. Da die Stromschienen durch zwei Isolierschichten von den aktiven Transistorgebieten getrennt sind, werden sie auch dann, wenn sie großflächig sind, keine störenden Kapazitäten verursachen. Anders als bei den bekannten Transistoren können deshalb sehr niederohmige Stromzuführungen bis nahe an die aktiven Transistorgebiete herangeführt werden. Während bei den bekannten Transistorstrukturen die Lage der Stromschienenanschlüsse durch die Lage der Emitterstreifen weitgehend festgelegt sind, hat man bei der erfindungsgemäßen Struktur in der Planung der Anschlüsse viel Freiheit.
Zwar ist aus der Zeitschrift »Electronics«, Band 38, Nr. 17 vom 23.8.1965, Seite 71—84. eine Transistorstruktur bekannt, bei der mittels einer großflächigen Stromschiene eine Reihe von unter anderem auch streifenförmigen Emittergebieten von oben kontaktiert werden. Diese Struktur gestattet aber nicht die zwischen den Emitterstreifen liegenden Basisgebiete entlang der Emitterstreifen zu kontaktieren. Deshalb erhält man im Unterschied zu der erfindungsgemäßen Struktur bei der in der Zeitschrift beschriebenen Struktur eine inhomogene Potentialverteilung in der Basis, wodurch sich die geforderte gleichförmige Emitterstromdichte verschlechtert.
In vorteilhafter Weise läßt sich das für die Emitterslromschiene zur Verfügung stehende Gebiet dadurch vergrößern, daß die beiden äußersten Kontaktfinger in der ersten Metallisierungsschicht Basiskontakte sind, daß ein die Basiszone einrahmendes und den Basis-Kollcktor-Übergang überlappendes, auf der Isolierschicht und de;» beiden äußeren Basiskoniakten aufliegendes und mil den übrigen Basiskontakten leitend verbundenes Verbindungsglied vorgesehen ist. das die Verbindung zwischen den Basiskontakten und
der Basissammeischiene herstellt. Auf diese Weise wird die die Emitterstromschiene sichelförmig umgebende Basisstromschiene weitgehend in eine Lage verschoben, die über der Kollektorzone liegt, wobei der vergrößerte Abstand zwischen Basisstromschiene und Bastskontakten durch das niederohmige Verbindungsglied kompensiert wird.
Um eine möglichst niederohmige Kontaktierung der Emitterstreifen sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die Sammelschiene für die Emitterkontakte flächenmäßig ausgebildet ist und alle Emitterkontakte zum größeren Teil überdeckt.
Zur Herabsetzung des Kollektorbahnwiderstandes ist es vorteilhaft, wenn die Kollektorzone zwei verschieden stark dotierten Schichten besteht, von denen die die Basiszone in sich aufnehmende Schicht fast eigenleitend und die darunterliegende Schicht bis zur Entartung dotiert ist.
In vorteilhafter Weise wird die Bildung einer Inversionsschicht dadurch verhindert, das ein die Basiszone umgebender Schutzring vorgesehen ist, der den gleichen Leitungstyp aufweist wie die Emitterstreifen.
Dabei ist es vorteilhaft, den Schutzring gleichzeitig dazu tu benutzen, um eine vorzugsweise im gleichen Verfahrensschritt wie die Emitter- und Basiskontakte aufzubringende Elektrode, welche zur Feldhomogenisierung im Bereich des Kollektor-Easisübergangs dient, mit dem Halbleitersubstrat galvanisch zu verbinden.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In diesen bedeutet
Fig. 1 eine vergrößerte Draufsicht eines bipolaren Transistors mit mehreren Kontaktierungsebenen;
Fig.2a—2d eine schematische Darstellung des bipolaren Transistors während bestimmter Schritte des Verfahrens zu seiner Herstellung.
Fig. I zeigt einen Transistor 10 des NPN-Typs. Eine PNP-Zonenfolge kann in ähnlicher Weise realisiert werden. Wie aus der F i g. 2d hervorgeht, umfaßt der Transistor 10 eine Kollektorzone !1 und eine Basiszone 12, welche P-Ieitend ist. Die Kollektorzone 11 umfaßt die Schicht 13, welche N+ -leitend ist, sowie eine fast eigenleitende, N-Ieitende Schicht 14, velche zwischen der Basiszone 12 und der Schicht 13 liegt. Außerdem besitzt der Transistor streifenförmige Emitterzonen 15, welche zueinander parallel verlaufen und N+ -Leitfähigkeit aufweisen. Die Streifen sind in die Basiszone 12 eingebettet und reichen bis zur Oberfläche der unkontaktierten und unabgedeckten Struktur. Jeder Emitterstreifen 15 besitzt einen Kontaktstreifen 16 ius elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, welches leitend mit dem Emitterstreifen 15 verbunden ist und sich im wesentlichen über dessen gesamte Länge erstreckt. Sie verlaufen ebenfalls zueinander parallel. Diese Emitterkontaktstreifen (16) sind mittels einer ersten Schicht 17 aus einem geeigneten isolierenden Material, z. B. aus Siliziumdioxid gegeneinander elektrisch isoliert (F i g. 2b).
Die elektrische Kontaktierung für die Basiszone 12 ist zwischen den Emitterstreifen 15 angeordnet und umgibt die Emitterstreifen-15 kammartig. Die Basiskontaktierung umfaßt somit eine Vielzahl von ausgedehnten fingerartigen Kon aktstreifen 19, welche zwischen je zwei Emitterstreifen 15 und an der Außenseite der beiden äußeren Emitterstreifen 15 verlaufen. Die elektrische Kontaktierung umfaßt weiterhin ein rechteckig gestaltetes Verbindungsglied 18 mit zwei paralle-
len Seiten, welche die einander entgegengesetzten Enden der Kontaktstreifen 19 für die Basiszuführung miteinander verbinden. Die anderen beiden Seiten des Verbindungsgliedes 18 kontaktieren die äußeren Seiten der Kontaktstreifen 19. welche auf jeder Seite der äußersten der Streifen 15 angeordnet sind. Das Verbindungsglied 18 ist mit den Basiskontaktstreifen 19 vereint und ist aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt. Der direkt auf den Randgebieten der Basiszone 12 aufliegende Basiskontaktstreifen 19 führt durch die erste Isolierschicht hindurch und geht in das Verbindungsglied 18 über. Dieses ist oberhalb der ersten Isolierschicht 17 angeordnet, was aus der F i g. 2b ersichtlich ist. Der Transistor 10 besitzt eine zweite Schicht 20(K i g. 2c) aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise eine solche aus .Siliziumdioxid, welche sich über der ersten Isolierschicht 17. über die Emitterkontaktstreifen 16. über das rechteckige Verbindungsglied 18 sowie über die Basiskontaktstreilen 19 erstreckt. Eine Sammelschiene 21 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, führ' an bestimmten Stellen durch das zweite Isolierschicht hindurch und macht an diesen Stellen mit dem zentralen Bereich der Emitterkontaktstreifen 16 Kontakt. Diese Verbindungen zwischen der Sammelschiene 21 und den Emitterkontaktstreifen erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Emitterstreifen hinweg.
Eine weitere Sammelschiene 24 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium, ist so angeordnet, daß sie teilweise die Sammelschiene 21 umgibt. Die Sammelschiene 24. welche der Stromzuführung für die Basis dient, besitzt die Bereiche 25(Fi g. 2d). welche sich durch die Öffnungen 26 in der zweiten Isolierschicht 20 hindurch nach unten erstrecken, um mit bestimmten Bereichen de rechteckigen Verbindungsgliedes 18 Kontakt zu machen.
Wie in der F i g. 2d gezeigt ist. ruht das rechteckige Verbindungsglied 18 auf der esten Isolierschicht 17 und überlappt den Kollektorbasisübergang. Die Öffnung 26 ist derart gestaltet, daß die Sammelschiene 24 mit dem Verbindungsglied 18 für die Basiskontaktstreifen entidiig ticken gc^aiMi.cr LängbersirecKung Koniakt mac'ni. Das rechteckige Verbindungsglied 18 für die Basiskontaktstreifen 19 befindet sich außerhalb des aktiven Transistorbereiches und ist so gestaltet, daß sich ein Teilgebiet über den Kollektor-Basisübergang erstreckt. Die beschriebene Ausgestaltung der Basiskontaktierung. bei welcher der Übergang unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht von der metallischen Kontaktierungszuführung abgedeckt wird, wird als »ausgedehnte Kontaktierung« bezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Lokalisierung der Kontaktklemmen 27 und 28 und der Sammelschienen 21 und 24 weitgehend willkürlich ist und nicht notwendigerweise die in F i g. i gezeigte Konfiguration besitzen muß.
Ein Schutzring 29 umgibt die Basiszone 12 des Transistors 10. Er soll verhindern, daß sich eine Inversionsschicht auf der Oberfläche des Transistors 10 ausbreitet- Derartige Schutzringe 29 werden auf der Oberfläche eines mit einer Vielzahl von Transistoren 10 versehenen Plättchens 30 aufgebracht, wobei jeder Transistor einen solchen Schutzring 29 erhält
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Transistors 10 ist das Aüsgangspläuchen 30, welches als Substrat dient, vom N--Leitungstyps, welcher beispielsweise durch Dotierung mit Antimon erstellt wurde. Die Schicht 14 auf dem Plättchen 30 wurde duref Niederschlagung einer N-Ieitenden epitaktischer Schicht gebildet, welche mit Phosphor dotiert wurde.
Das Plättchen 30 wird dann thermisch oxydiert wodurch sich eine Schicht isolierenden Materials auf dei gesamten Oberfläche der Schicht 14 ergibt. Danr werden selektiv Löcher in diese Isolierschicht geätzt deren Geometrie der zu erstellenden Basisdiffusions konfiguration entspricht, wobei eine Vielzahl vor Basisbereichen 12 auf der Oberfläche der Schicht \A entsteht. Die Basiszonen 12 werden durch Eindiffusior eines P-Dotierungsmaterials. beispielsweise von Bor mit einer Konzentration von I018— lO" Atomen/cm durch die in die Oxidschicht eingebrachten Durchbrüchc hindurch erzeugt.
Anschließend kann auf die Seite des Plättchens 30 welche dem Basisbereich 12 gegenüberliegt. Gold aufgedampft und eindiffundiert werden. Durch die GolddotieriuiiT ergibt sirh rinr Rppinfliini.ing Her Ladungsträgerlebcnsdauer sowie eine Änderung de* Leitungstyps der epitaktischen Schicht, wonach die Schicht 14 Eigenleitfähigkeit aufweist.
Danach wird das Plättchen nochmals einer thermischen Oxidation unterzogen, wodurch sich eine weitere Oxidschicht ergibt.
In diese werden wiederum Durchbrüche eingeätzt zur Erstellung des Musters der Emitterstreifen 15 und des Schutzring=* 29 für einen jeden Transistor 10 auf dem Plättchen. Nunmehr wird ein N-Leitung erzeugendes Dotierungsmaterial, beispielsweise eine relativ hohe Konzentration von Phosphor (etwa I02' Atome/cm') durch die Öffnungen innerhalb d<r Oxidschicht hindurchdiffundiert.
Das Plättchen 30 wird nunmehr nochmals thermisch oxidiert und/oder eine Schicht aus einem nichtleitenden Material, beispielsweise aus Siliziumdioxid auf den Transistor 10 über die gesamte Oberfläche der Basis 12. dem Emitterstreifen 15 und des Schutzringes 29 niedergeschlagen, wodurch sich eine erste isolierende Abdeckschicht 17 für den Transistor bildet. Dann werden die Öffnungen 31 und 32 in die erste isolierende Abdeckschicht 17 durch geeignete Mittel, beispielsweise uurch die Anwendung eines rhotoiacKs selektiv eingeätzt, wie dies in F i g. 2a für ein Teilgebiet eines der Transistoren 10 gezeigt ist.
Die Durchbräche 31 in der ersten Isolierschich. 17 entsprechen bezüglich ihrer Länge und ihrer Breite etwa den Abmessungen der Emitterstreifen 15. Die Durchbräche 32. welche vorzugsweise gleichzeitig mit den Durchbrüchen 31 eingebracht werden und welche etwas weniger breit als die Öffnungen 31 sind, diener ils Durchführungen für die später anzubringende Basiskontaktierung.
Nunmehr wird eine geeignete metallische Schicht, ζ. B. eine solche aus Aluminium, durch die Durchbrüche 31 und 32 innerhalb der ersten Isolierschicht 17 hindurch aufgebracht, wodurch ein ohmscher Kontakt mit der Basis 12 und mit den Emitterstreifen 15 erstellt wird. Das Metall kann durch irgendein geeignetes Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Verdampfen, durch Kathodenzerstäubung oder durch pyrolithische Zersetzung. Die Dicke der metallischen Schicht beträgt etwa 0,6 μπ\.
Nach Aufbringung dieser Metallschicht durch die Durchbräche 31 und 32 werden getrennte Emitter- und Basiszufühpjp.gen mittels eines geeigneten Photoresists- und Ätzverfahren hergestellt. Als Teil der Emitterzuführung ist der Kontaktstreifen 16, als Teil der Basiszufüh-
rung das rechteckige Verbindungsglied 18 wirksam. Gleichzeitig mit der Herstellung der Emitter- und der Basiszuführungen des ersten Kontaktierungsniveaus wird eine Elektrode 33 aus dem niederzuschlagenden Metall erstellt.
Anschließend wird eine zweite Isolierschicht 20 auf die FTiitterkontaktstreifen 16, das rechteckige Verbindungsglied 18 und die Basiskontaktstreifen 19, sowie über die verbleibenden Teile der ersten Isolierschicht 17 aufgebracht. Die zweite elektrische Isolierschicht 20 kann, z. B. durch Kathodenzerstäubung aufgebrachtes Siliziumdioxid sein und besitzt eine Dicke von etwa 1,6 (im.
Weiterhin werden durch geeignete Verfahren, beispielsweise durch eine Photolacktechnik die Durchbrüche 23 und 26 in die zweite Isolierschicht 20 geätzt, wie dies aus der Fig. 2c hervorgeht. Diese Durchbrüche erstrecken sich über einen wesentlichen Teil der Länge eines jeden Kontaktstreifens, im Vergleich mit diesen besitzen sie jedoch eine etwas geringere Breitenausdehnung.
Die Durchbrüche 26 befinden sich außerhalb des Kollektorbasisüberganges. Wie aus F i g. 1 zu ersehen, in der die Bereiche 25 der Basissammeischiene 24 identifiziert sind, erstrecken sich die Durchbrüche 26 entlang der linken und der oberen Seite sowie entlang von Teilen der anderen beiden Seiten des Transistors 10. Die Durchbrüche 26 befinden sich in vertikaler Richtung mit dem rechteckigen Verbindungsglied für die Ba.ciskontaktstreifen in Fluchtung.
Eine metallische Schicht, beispielsweise eine solche aus Aluminium wird nunmehr auf die zweite Isolierschicht 20, sowie innerhalb der Durchbrüche 23 und 26 aufgebracht. Diese Schicht besitzt eine Dicke von 1 μιτι oder mehr. Die Bereiche der Emitter- und Basisleitungen innerhalb dieser zweiten Kontaktierungsebene werden mittels eines geeigneten Photolack- und Ätzverfahrens in der gleichen Weise realisiert, wie dies im Vorstehenden für die gleichen Zuführungen innerhalb der ersten Kontaktierungsebene beschrieben wurde. So erzeugt das Metall, welches in die Durchbrüche 23 eingebracht wird, Kontaktbereiche 22 zu der Sammelschiene 21 und stellt daher den Kontakt mit den Emitterkontaktstreifen 16 her. In ähnlicher Weise erzeugt das Metall, welches in die Durchbrüche 26 eingebracht wird, Kontaktbereiche 25 zwischen der Sammelschiene 24 und dem rechteckigen Verbindungsglied 18 bzw. dem eigentlichen Kontaktierungsbereich 19 für die Basis 12.
Eine dritte Isolierschicht 34, beispielsweise aus Siliziumdioxid wird nunmehr durch Kathodenzerstäubung oder dergleichen auf den Transistor 10 aufgebracht, wie es aus der Fig. 2d hervorgeht. Die dritte Isolierschicht 34 besitzt eine Dicke von etwa 2 μπι oder mehr.
Nunmehr wird als Kontaktierung für den Kollektor 11 eine metallische Schicht, beispielsweise eine Chrom-Kupfer-Gold-Schicht auf die rückwärtige, der dritten Isolierschicht 34 abgewandten Seite des Plättchens 30 aufgebracht.
Weiterhin werden in der dritten Isolierschicht 34 Durchbrüche als Zugänge zu den Kontaktklemmen 27 und 28 angebracht, die ihrerseits mit der Sammelschiene für die Emitterkontaktierung 21 bzw. mit derjenigen für die Basiskontaktierung 24 in Verbindung stehen. Dieser Verfahrensschritt kann wiederum mit Hilfe eines geeigneten Ätz- bzw. Photolackverfahrens durchgeführt werden.
Zur Erstellung der aus mehreren Metallschichten bestehenden Kontaktklemmen 27 und 28 wird eine Metallmaske benutzt. Als Metallschichtfolge kann Chrom-Kupfer-Gold oder Chrom-Nickel-Gold als erste Schicht gewählt werden, wobei als zweite Schicht das Lötzinn-Blei und als dritte Schicht ein mit Nickel überzogenes Kupferkügelchen dient.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;
1. Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung mit mehreren in die Basiszone eindiffundierten, schmalen, streifenförmigen, zueinander parallelen und über ihre ganze Länge kontaktierten Emitterzonen und mit je durch eine Sammelschiene untereinander verbundenen Basis- und Emitterkontakten, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer ersten Metallisierungsebene liegenden, fingerartig ineinandergreifenden Emitter- und Basiskontakte (16, 19) in eine erste Isolierschicht (17) eingelegt sind, daß die Sammelschienen (24, 21) in einer von der ersten Metallisierungsebene durch eine zweite Isolierschicht (20) getrennten zweiten Metallisierungsebene verlaufen und daß die Sammelschienen (24, 21) mit den Emitter- und Basiskontakten (16, 19) durch leitende Querverbindungen (25, 22) in der zweiten Isolierschicht (20) verbunden sind.
2. Bipolarer Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Kontaktfinger Basiskontakte (19) sind, daß ein die Basiszone (12) einrahmendes und den Basis-Kollektor-Obergang überlappendes, auf der ersten Isolierschicht (17) und den beiden äußeren Basiskontakten (19) aufliegendes und mit den übrigen Basiskontakten (19) leitend verbundenes Verbindungsglied (18) vorgesehen isi, das. die Verbindung zwischen den Basiskontakten (19) und der Sammelschiene (24) herstellt
3. Bipolarer Transistor n.~h Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschiene (21) für die Emitterkc-ntak1·* (16) flächenmäßig ausgebildet ist und alle Emitterkontakte (16) zum größeren Teil überdeckt.
4. Bipolarer Transistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorzone (11) aus zwei verschieden stark dotierten Schichten (13, 14) besteht, von denen die die Basiszone (12) in sich aufnehmende Schicht fast eigenleitend und die darunterliegende Schicht (Γ3) bis zur Entartung dotiert ist.
5. Bipolarer Transistor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Basiszone (12) umgebender Schutzring (29) vorgesehen ist, der den gleichen Leitungstyp aufweist wie die Emitterstreifen (15).
6. Bipolarer Transistor nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Elektrode (33) vorgesehen ist, über ihre gesamte Länge mit dem Schutzring (29) galvanisch verbunden ist.
DE1810322A 1967-12-06 1968-11-22 Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung Expired DE1810322C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68848867A 1967-12-06 1967-12-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1810322A1 DE1810322A1 (de) 1970-03-19
DE1810322B2 DE1810322B2 (de) 1979-04-05
DE1810322C3 true DE1810322C3 (de) 1979-12-06

Family

ID=24764627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1810322A Expired DE1810322C3 (de) 1967-12-06 1968-11-22 Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3593068A (de)
DE (1) DE1810322C3 (de)
FR (1) FR96113E (de)
GB (1) GB1176599A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786316A (en) * 1970-05-15 1974-01-15 Sperry Rand Corp High frequency diode energy transducer and method of manufacture
JPS5232234B2 (de) * 1971-10-11 1977-08-19
JPS5138879A (de) * 1974-09-27 1976-03-31 Hitachi Ltd
JPS5165585A (de) * 1974-12-04 1976-06-07 Hitachi Ltd
JPS5811750B2 (ja) * 1979-06-04 1983-03-04 株式会社日立製作所 高耐圧抵抗素子
US4374392A (en) * 1980-11-25 1983-02-15 Rca Corporation Monolithic integrated circuit interconnection and fabrication method
JPS57176746A (en) * 1981-04-21 1982-10-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor integrated circuit and manufacture thereof
EP0094078B1 (de) * 1982-05-11 1988-11-02 Nec Corporation Elektrostriktives Vielschichtelement welches wiederholter Pulsanwendung widersteht
US5728594A (en) * 1994-11-02 1998-03-17 Texas Instruments Incorporated Method of making a multiple transistor integrated circuit with thick copper interconnect
US6150722A (en) * 1994-11-02 2000-11-21 Texas Instruments Incorporated Ldmos transistor with thick copper interconnect
US6372586B1 (en) 1995-10-04 2002-04-16 Texas Instruments Incorporated Method for LDMOS transistor with thick copper interconnect
KR100237679B1 (ko) * 1995-12-30 2000-01-15 윤종용 저항 차를 줄이는 팬 아웃부를 가지는 액정 표시 패널
US6140702A (en) * 1996-05-31 2000-10-31 Texas Instruments Incorporated Plastic encapsulation for integrated circuits having plated copper top surface level interconnect
US6140150A (en) * 1997-05-28 2000-10-31 Texas Instruments Incorporated Plastic encapsulation for integrated circuits having plated copper top surface level interconnect
US6342442B1 (en) * 1998-11-20 2002-01-29 Agere Systems Guardian Corp. Kinetically controlled solder bonding
JP2018044811A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社村田製作所 ピエゾ抵抗型センサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063129A (en) * 1956-08-08 1962-11-13 Bendix Corp Transistor
US3381183A (en) * 1965-06-21 1968-04-30 Rca Corp High power multi-emitter transistor
US3355636A (en) * 1965-06-29 1967-11-28 Rca Corp High power, high frequency transistor
US3457631A (en) * 1965-11-09 1969-07-29 Gen Electric Method of making a high frequency transistor structure

Also Published As

Publication number Publication date
FR96113E (fr) 1972-05-19
DE1810322B2 (de) 1979-04-05
GB1176599A (en) 1970-01-07
US3593068A (en) 1971-07-13
DE1810322A1 (de) 1970-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3131727C2 (de)
DE69513680T2 (de) Laterale hochspannungs-dmos-anordnung mit höherer driftzone
DE3229250C2 (de)
DE1810322C3 (de) Bipolarer Transistor für hohe Ströme und hohe Stromverstärkung
DE1944793C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiteranordnung
CH642485A5 (de) Leistungs-mosfet-anordnung.
DE69505348T2 (de) Hochspannungs-MOSFET mit Feldplatten-Elektrode und Verfahren zur Herstellung
DE3823270A1 (de) Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung
EP0001586A1 (de) Integrierte Halbleiteranordnung mit vertikalen NPN- und PNP-Strukturen und Verfahren zur Herstellung
DE19722441C2 (de) IGBT mit Grabengatestruktur und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1614300B2 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode
DE1514855B2 (de) Halbleitervorrichtung
DE3711033A1 (de) Mosfet-halbleitervorrichtung
DE69118929T2 (de) Halbleiteranordnung mit einem bipolaren Hochfrequenz-Transistor
DE2147447B2 (de) Halbleiterbauelement
DE3851175T2 (de) Bipolartransistor mit Heteroübergängen.
DE2347394C2 (de) Integrierte Darlington-Schaltungsanordnung
DE2141695A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines monolithischen Halbleiterbauelementes
DE3851991T2 (de) Bipolartransistoren.
DE1297762B (de) Sperrschicht-Feldeffekttransistor
DE1614250C3 (de) Halbleiteranordnung mit Gruppen von sich kreuzenden Verbindungen
DE3447220C2 (de)
DE3003911C2 (de) Halbleiterschaltungsanordnung mit einem Halbleiterwiderstand
DE1764829B1 (de) Planartransistor mit einem scheibenfoermigen halbleiter koerper
DE69322226T2 (de) Integriertes Dünnschichtverfahren zur Erlangung von hohen Ballastwerten für Überlagerungsstrukturen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee