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JPH033335A - バイポーラバンプトランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

バイポーラバンプトランジスタおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH033335A
JPH033335A JP2124003A JP12400390A JPH033335A JP H033335 A JPH033335 A JP H033335A JP 2124003 A JP2124003 A JP 2124003A JP 12400390 A JP12400390 A JP 12400390A JP H033335 A JPH033335 A JP H033335A
Authority
JP
Japan
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layer
region
conductivity type
emitter
base region
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.)
Pending
Application number
JP2124003A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Paschke
クラウス・パシュケ
Roland Zipfel
ローラント・ツイプフェル
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.)
TDK Micronas GmbH
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
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 Deutsche ITT Industries GmbH filed Critical Deutsche ITT Industries GmbH
Publication of JPH033335A publication Critical patent/JPH033335A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、コンタクトバンプを具備するバイポーラバン
プトランジスタおよびその製造方法に関する。
[従来の技術] 端子のコンタクトによる電気的理由および、機械的応力
による静的な理由のために、トランジスタ、その他の半
導体装置は製造処理中にリードフレームに取付けられる
。これは普通接着結合、ハンダ付、または合金によって
なされる。装置を具備するシリコンチップの主面の1つ
、すなわち背面は、リードフレームのリード線の1つの
広くされた表面に付着される。良好な電気コンタクトま
たは熱移動を達成するために、背面は金属化され、これ
は集積回路と単独のトランジスタの両方に適用される。
単独のトランジスタの場合において、*lll1は通常
コレクタ接触であり、一方ベースおよびエミッタは、通
常のワイヤ結合によって関連された外部のリード線に接
触される。
[発明の解決すべき課8] 上述した従来の方法は多数の欠点を有する。例えば、シ
リコンチップの背面は平坦な表面を達成するために金属
化に先立ってエツチングまたは研磨されなればならない
さらに、複数のチップを関連した外部のリード線に個々
の結合ワイヤによって接続することは、時間の浪費であ
りコストがかかる。既知のように、組立の費用は最終的
半導体装置の全費用の多大な部分に相当する。
したがってワイヤ結合動作を回避し、取付けおよび結合
動作を自動化することを可能にする多数の方法が開発さ
れている。これらの方法の代表である次の3つの可能な
方法が、1.I?ugeによる1975年、Sprin
ger−Verlag 13erllnでの“llal
bleitertechnologie  に開示され
ている。
フリップ−チップ結合技術において、半導体チップのエ
ツジの結合パッドは、高くなったコンタクトバンプをそ
れらに与えるように処理される。
チップは、一致するリードパターンを設け、側面の下に
コンタクトを設けるリードフレームに直接接触する。
別の方法は、ビームリード技術と呼ばれている。
それは、チップのエツジの結合パッド用のリード線が、
チップがリードフレームに取付けられることによって機
械的取付けとして機能するその他の構造技術とは異なる
。この方法はビームリードの製造において比較的複雑で
高価であり、特に多数の処理段階を必要とする。
第3の方法は、ビームリード技術と異なっているリード
線または電極がチップと別個に形成されているスパイダ
結合技術と呼ばれている方法である。リードフレーム(
スパイダ)は、チップ上の結合パッドに直接結合されて
いる。
前述された全ての3つの方法は集積回路でのみ使用され
、特に前の2つの方法は個々の半導体装置およびトラン
ジスタの両方の場合において従来の結合技術にまさる利
点を得ることのない非常に複雑で高価な方法である。こ
の理由および従来のトランジスタの構造のために、確実
であるワイヤ結合技術がいまだ幅広く使用されている。
[課題解決のための手段] 本発明のトランジスタは、多量にドープされた下部層と
それより少量にドープされた上部層を具備する第1の導
電型の基体と、上部層の表面から下部層まで延在し、境
界を形成する第1の導電型の多量にドープされたコレク
タ領域と、コレクタ領域から距離をおいて境界内の上部
層内に含まれる第2の導電型のベース領域と、ベース領
域内に埋設された第1の導電型のエミッタ領域と、コレ
クタ領域、ベース領域、エミッタ領域を部分的に被覆し
、絶縁層によって分離されている表面上の金属層と、コ
レクタ領域、ベース領域、エミッタ領域の区域において
金属層上に配置されたコンタクトバンプとを具備するこ
とを特徴とする。本発明は、低費用の構造体技術のため
に適当であり、飽和および高電流特性のような臨界的な
電気的パラメータの制御を可能にするトランジスタを提
供する問題を解決する。そのようなトランジスタを製造
する方法を提供することもまた、本発明の技術的範囲内
である。
本発明の利点は、前記問題を解決できること、および熱
がエミッタコンタクトバンプを介して直接取除かれるの
で非常に良好な熱放散を表すトランジスタが得られるこ
とにある。さらに別の利点は、金属コンタクトの自己整
列と、ウェハの背面の研磨またはエツチングの排除また
は金属化の排除と、コンタクトバンプの形成の従来の方
法と比べてフォトエツチング処理が不要であることと、
およびトランジスタの所望される電気的特性までエミッ
タおよびペースエツジ長の配置を構成することが可能な
ことである。
[実施例] 本発明にしたがったバイポーラバンプトランジスタの上
面図である第1図は、トランジスタの第1の主面の大部
分を彼覆し、上面図では見ることができないが下にコレ
クタ領域4がある金属層91を示す。金属層91が2個
の別の金属層92.93が配置されている開口を有する
ことが認められる。全部の3個の金属層91.92.9
8は、この実施例において2酸化シリコンの絶縁層Bに
よって互いに分離される。窒化シリコンのような別の絶
縁する金属の使用は、本発明の技術的範囲内である。金
属層93は、境界が破線71によって表された図では見
えないベース領域7の一部分を被覆する。ベース領域7
は、破線81によって境界が表された同様に図では見え
ないエミッタ領域8を含む。エミッタ領域8は、金属層
92によって大部分を被覆されている。金属層91.9
2.93は、下にある各活性領域に関連されたコンタク
トバンプ、すなわちコレクタ領域用のコンタクトバンプ
11.エミッタ領域用のコンタクトバンプ12およびベ
ース領域用のコンタクトバンプ13を支持する。第1図
から判るように、エミッタ領域およびベース領域はコレ
クタ領域によって完全に囲まれており、示された実施例
においてエミッタおよびベース領域はエツジラインの長
さを増加するためにインターデジタル構造にされている
第1図の線A−Aに沿った断面図である第2図は、n+
+型導電導電性量にドープされた下部層2および下部層
2より少量ドープされた同じ導電型の上部層3すなわち
n型層から成る基体1を示す。
基体1において、基体の導電型の領域、すなわちn+型
のコレクタ領域4が中央領域は除いて基体の上側31(
第1の主面)から形成されている。コレクタ領域4は、
下部層2内まで延在する。p電導電性のベース領域7は
、上側31から空いている中央領域内に延在し、上側3
1から形成されたn+型導電性の領域つまりエミッタ領
域8を含む。コレクタ領域4のより多量にドープされた
表面層41は、コンタクトバンプ11を支持する金属層
91によって被覆される。対応して、エミッタ領域8は
コンタクトバンプ12を具備する金属層92によって被
覆され、ベース領域7はコンタクトバンプ13を具備す
る金属層93によって被覆される。金属層91゜92、
93間に、2酸化シリコン層6は配置される。
そのようなトランジスタの製造方法は、第3図乃至第6
図において説明された処理段階によって明らかにされる
2個の層、多量にドープされたつまりn〜型導電性の下
部層2とそれより少量をドープされたつまりn型導電性
の上部層3とを含むn型基体lに始まり、2酸化シリコ
ン層6は通常の方法において上側31に付着される。コ
レクタ領域4が形成されるべき領域において、2酸化シ
リコン層6は通常のフォトエツチング技術を使用して除
去かれる。
このようにして得られた開口を通して、n+型コレクタ
領域4は拡散またはイオン注入およびそれに続く熱処理
によって既知の方法において形成される。それは下部層
2中まで延在し、その時処理されないままである中央部
分を囲む。同時に、上側31上の2酸化シリコン層6の
開口は、酸化によって再び閉じられる(第3図)。
次に、2酸化シリコン層6は、中央部分内にベース領域
を形成するために必要とされる開口のところで、第2の
フォトエツチング段階において除去され、その開口を通
してベース領域は、p型ドーパントを導入すること(拡
散または注入)によって形成される。ここでも、2酸化
シリコン層6の開口は、酸化によって高温処理において
再び閉ざされる(第4図)。
その後節3のフォトエツチングにおいて、ベース領域を
被覆する2酸化シリコン層θの、エミッタ領域の部分は
除去され、同時にコレクタ領域4の表面領域は露出され
る。n型エミッタ領域8を形成するためのドーパントの
導入(拡散またはイオン注入)と共に、エミッタ領域8
と同じ侵入の深さを有する非常に多量にドープされた表
面層がコレクタ領域4に形成される。この表面層41は
、特に付着されるコンタクトへの低抵抗接続を与える。
次に第4のフォトエツチング段階において、ベース領域
7のためのコンタクト窓が2酸化シリコン層B内で開口
される。したがって、第5図において示される構造が得
られる。
その後、半導体装置の全表面はパラジウムが好ましい金
属層9によって被覆され、フォトレジスト層10が適用
される。後者において、コンタクトバンプのために必要
とされるホールは第5のフォトエツチング段階において
形成され、その後コンタクトバンプ11.12.13は
、コレクタ領域4.エミッタ領域8.ベース領域7のそ
れぞれの領域において鍍金され、コンタクト材料はハン
ダ付は処理(第6図)のために全鍍金された銀が好まし
い。
フォトレジスト層の除去の後、付着力の弱い金属は2酸
化層6から取除かれ、第2図に示された最終の装置の構
造が得られる。最終の装置は、例えばポリイミドのバッ
ジベーツション層によって、損傷または汚染からそれを
保護するために被覆されることか可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にしたがったバイポーラバンプトラン
ジスタの上面図である。 第2図は、第1図の線A−Aに沿った断面図である。 第3図乃至第6図は、第2図のトランジスタの製造過程
の処理段階に関する概要的な断面図である。 1・・・基体、2・・・下部層、3・・・上部層、4・
・・コレクタ領域、6・・・絶縁層、7・・・ベース領
域、8・・・エミッタ領域、9 、91.92.93・
・・金属層、lO・・・フォトレジスト層、11.12
.13・・・コンタクトバンプ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多量にドープされた下部層とそれより少量にドー
    プされた上部層を具備する第1の導電型の基体と、 上部層の表面から下部層まで延在し、境界を形成する第
    1の導電型の多量にドープされたコレクタ領域と、 コレクタ領域から距離をおいて境界内の上部層内に含ま
    れる第2の導電型のベース領域と、ベース領域内に埋設
    された第1の導電型のエミッタ領域と、 コレクタ領域、ベース領域、エミッタ領域を部分的に被
    覆し、絶縁層によって分離されている表面上の金属層と
    、 コレクタ領域、ベース領域、エミッタ領域の区域におい
    て金属層上に配置されたコンタクトバンプとを具備する
    バイポーラバンプトランジスタ。
  2. (2)絶縁層が2酸化シリコンで形成されている請求項
    1記載のトランジスタ。
  3. (3)金属層がパラジウムで形成されている請求項1ま
    たは2記載のトランジスタ。
  4. (4)エミッタおよびベース領域がインターデジタルで
    ある請求項1乃至3のいずれか1項記載のトランジスタ
  5. (5)上部層がエピタキシャル層である請求項1乃至4
    のいずれか1項記載のトランジスタ。
  6. (6)(a)多量にドープされた下部層およびそれより
    少量ドープされた上部層を具備する第1の導電型基体を
    設け、 (b)基体の表面上に2酸化シリコン層を付着し、第1
    のフォトエッチング段階においてコレクタ領域が形成さ
    れるべき位置で2酸化シリコン層を除去し、 (c)コレクタ領域を形成するために第1の導電型ドー
    パントを導入し、同時に絶縁層の被覆を回復し、 (d)第2のフォトエッチング段階においてベース領域
    内にホールを開口し、第2の導電型のドーパントを導入
    し、同時に絶縁層の被覆を回復し、(e)エミッタ領域
    内にホールを開口し、同時に第3のフォトエッチング段
    階においてコレクタ領域の表面領域を再露出し、 (f)エミッタ領域を形成するために第1の導電型のド
    ーパントを導入し、同時にコレクタ領域の表面領域内の
    ドーパント濃度を増加し、 (g)第4のフォトエッチング段階においてベース領域
    のためのコンタクト窓を開口し、 (h)金属層を付着し、 (i)フォトレジスト層を具備する金属層を被覆し、コ
    ンタクトバンプ用のホールを形成するための第5のフォ
    トエッチング段階においてそれにパターンを形成し、 (j)フォトレジスト層内のホール内にコンタクトバン
    プを成長し、 (k)フォトレジスト層および金属層の部分を除去する
    段階を有することを特徴とするトランジスタの製造方法
  7. (7)ドーパントが、イオン注入およびそれに続くドラ
    イブイン段階によって導入される請求項6記載の方法。
  8. (8)ドーパントが、拡散によって導入される請求項6
    記載の方法。
  9. (9)絶縁層が2酸化シリコンで形成される請求項6乃
    至8のいずれか1項記載の方法。
JP2124003A 1989-05-13 1990-05-14 バイポーラバンプトランジスタおよびその製造方法 Pending JPH033335A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP89108693A EP0397898B1 (de) 1989-05-13 1989-05-13 Bipolarer Bump-Transistor und Verfahren zur Herstellung
EP89108693.6 1989-05-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH033335A true JPH033335A (ja) 1991-01-09

Family

ID=8201363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2124003A Pending JPH033335A (ja) 1989-05-13 1990-05-14 バイポーラバンプトランジスタおよびその製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0397898B1 (ja)
JP (1) JPH033335A (ja)
KR (1) KR0169471B1 (ja)
DE (1) DE58908114D1 (ja)
HK (1) HK93497A (ja)
MY (1) MY110261A (ja)

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