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DE1514865C - Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung

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Publication number
DE1514865C
DE1514865C DE19651514865 DE1514865A DE1514865C DE 1514865 C DE1514865 C DE 1514865C DE 19651514865 DE19651514865 DE 19651514865 DE 1514865 A DE1514865 A DE 1514865A DE 1514865 C DE1514865 C DE 1514865C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zone
semiconductor body
recess
diffusion
semiconductor
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
DE19651514865
Other languages
English (en)
Other versions
DE1514865B2 (de
DE1514865A1 (de
Inventor
Reinhard Dipl Phys Dr 7100Heilbronn Dahlberg
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungsge Seilschaft mbH, 7900 Ulm
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 Telefunken Patentverwertungsge Seilschaft mbH, 7900 Ulm filed Critical Telefunken Patentverwertungsge Seilschaft mbH, 7900 Ulm
Publication of DE1514865A1 publication Critical patent/DE1514865A1/de
Publication of DE1514865B2 publication Critical patent/DE1514865B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1514865C publication Critical patent/DE1514865C/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

Quarzschicht wird durch ein Diffusionsfenster in dieser Quarzschicht die Emitterzone eindiffundiert und im Anschluß an die Emitterdiffusion die Quarzschicht an den Kontaktierungsstellen geöffnet, so daß die Basis- und die Emitterzone kontaktiert werden können.
Während sich dieses Verfahren besonders zur Herstellung von npn-Transistoren eignet, besteht ein anderes Verfahren zum Herstellen eines Transistors gemäß der Erfindung darin, daß in einem Halbleiterkörper vom Leitungstyp der Kollektorzone auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt wird, und daß anschließend zur Herstellung der Emitterzone in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Emitterzone eindiffundiert wird, deren Eindringtiefe geringer ist als die der Vertiefung. Der Halbleiterkörper wird dann auf der gleichen Seite so weit abgetragen, daß die Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Emitterzone die Emitterzone entsteht. Auf diesen Halbleiterkörper wird schließlich noch eine Quarzschicht aufgebracht und durch ein Diffusionsfenster in dieser Quarzschicht die Basiszone durch die Emitterzone hindurch in den Halbleiterkörper eindiffundiert. Im Anschluß an die Basisdiffusion wird die Quarzschicht an den Kontaktierungsstellen geöffnet, so daß die Basis- und die Emitterzone kontaktiert werden können. Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Transistoren mit pnp-Schichtenfolge.
Ein anderes Verfahren zum Herstellen eines Transistors nach der Erfindung besteht darin, daß in einem Halbleiterkörper vom Leitungstyp der Kollektorzone auf einer Oberflächenseite eine erste Vertiefung und in dieser eine zweite Vertiefung hergestellt werden. Danach wird zur Herstellung der Emitterzone in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Emitterzone eindiffundiert, deren Eindringtiefe geringer ist als die der zweiten Vertiefung. Der Boden und die Wand der ersten Vertiefung werden dann so weit abgetragen, daß die zweite Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Emitterzone die Emitterzone entsteht. Zum Herstellen der Basiszone wird in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Basiszone eindiffundiert, deren Eindringtiefe geringer ist als die der noch vorhandenen Vertiefung. Schließlich wird der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite so weit abgetragen, daß die Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Basiszone die Basiszone entsteht. Im Anschluß an die Emitterdiffusion wird die Quarzschicht noch an den Kontaktierungsstellen geöffnet, so daß die Basis- und die Emitterzone kontaktiert werden können.
Die Erfindung wird im folgenden an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Fig. 1 bis 4 betreffen die Herstellung einer planaren Germanium-Diode, bei der die Diffusionszone im Halbleiterkörper durch Eindiffusion von Gallium hergestellt wird. Zum Herstellen dieser Germanium-Diode wird nach der F i g. 1 in einen n-Germanium-Halbleiterkörper 1 erfindungsgemäß eine Vertiefung 2 eingeätzt, die im folgenden immer als Grube bezeichnet wird. Nach dem Ätzen der Grube wird in die Oberflächenseite mit der Grube ohne Diffusionsmaske Gallium eindiffundiert, wobei nach der F i g. 2 die Diffusionszone 3 vom p-Leitungstyp entsteht, die sich über die gesamte eine Oberflächenseite erstreckt. Nach dem Diffusionsprozeß wird der Halbleiterkörper 1 nach der F i g. 3 auf derjenigen Seite, auf der sich die Grube 2 befindet, so weit abgetragen, daß die Grube verschwindet und daß der durch die Abtragung entstehende Oberflächenteil 4 mit dem Boden 5 der Grube 2 in einer Ebene liegt. Die Abtragung erfolgt beispielsweise durch Ätzen; damit der Boden der Grube nicht auch abgeätzt wird, wird vor oder nach der Gallium-Diffusion in den Boden der Ätzgrube eine Schutzschicht 6 eingebracht, die als Ätzschutz beim Ätzprozeß dient.
Die Abmessungen der Ätzgrube sowie die Eindringtiefe der Diffusionszone sind so zu wählen, daß die nach der Abtragung entstehende Halbleiterzone?, die den nach dem Abätzen von der Diffusionszone 3 verbleibenden Teil darstellt, die erforderlichen Abmessungen aufweist. Vor allem muß die Bedingung erfüllt sein, daß die Eindringtiefe der Diffusionszone 3 geringer ist als die Tiefe der Ätzgrube 2.
Die fertige Germanium-Diode zeigt die F i g. 4. Zum Schutz der Halbleiteroberfläche und vor allem des pn-Überganges ist auf die Halbleiteroberfläche noch eine Quarzschicht 8 aufgebracht, die in der Mitte, beispielsweise mit Hilfe des Photoresistverfahrens, mit einer Öffnung zur Kontaktierung der p-leitenden Halbleiterzone 7 versehen wird. Wird das Material für die Schutzschicht 6 so gewählt, daß es gleichzeitig als Kontaktierungsmaterial verwendet werden kann, so kann das Schutzschichtmaterial als Kontaktierungsmaterial auf der Halbleiteroberfläche belassen werden. Als Schutzschichtmaterial, das gleichzeitig als Kontaktierungsmaterial verwendet werden kann, eignen sich beispielsweise leitende Metalloxyde wie Titanmonoxyd, Chrommonoxyd oder auch Metalle wie z. B. Molybdän, Titan, Chrom, Wolfram oder Platin. Natürlich können zur Ätzmaskierung auch andere Materialien wie z. B. Quarz, SiIiciumoxyd oder Fluoride verwendet werden, die jedoch nicht leitend sind und deshalb auch nicht als Kontaktierungsmaterial Anwendung finden können.
Die F i g. 5 bis 7 betreffen die Herstellung eines npn-Transistors nach der Erfindung. Zunächst wird wieder eine Grube 2 in einen η-leitenden Halbleiterkörper 1 vom Leitungstyp der Kollektorzone eingeätzt, deren Abmessungen derart gewählt werden, daß sich nach der Eindiffusion einer Zone vom Leitungstyp der Basiszone durch Abtragung des Halbleiterkörpers die Basiszone ergibt. Nach der Herstellung der Ätzgrube 2 wird in die gesamte Oberflächenseite mit der Ätzgrube ein Störstellenmaterial eindiffundiert, welches im Halbleiterkörper den p-Leitungstyp erzeugt. Hierfür eignen sich beispielsweise Gallium, Indium oder Zink. Durch diesen Diffusionsprozeß erhält man nach der F i g. 5 die p-leitende Zone 3 vom Leitungstyp der Basiszone. Die Basiszone 7 selbst erhält man nach der F i g. 6 durch Abtragen der einen Oberflächenseite des Halbleiterkörpers bis zum Boden 5 der Ätzgrube 2. Vor dieser Ätzabtragung wird auf den Boden der Grube 2 eine Schutzschicht 6, z. B. eine Quarzschicht oder auch eine Lackschicht, gebracht, die nach dem Ätzprozeß abgelöst wird.
Da zur Herstellung einer η-leitenden Halbleiterzone diffusionshemmende Schichten wie z. B. Quarz zur Verfügung stehen, kann die Emitterzone 9 im Gegegensatz zur Basiszone 7 nach dem üblichen Planarverfahren hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird
nach der F i g. 7 auf die Halbleiteroberfläche eine Quarzschicht 8 aufgebracht, die zunächst mit einem Emitterdiffusionsfenster 10 und nach der Emitterdiffusion mit zwei weiteren Fenstern 11 zur Kontaktierung der Basiszone versehen wird. Die Kontaktierung der Kollektorzone kann auf der gegenüberliegenden Oberflächenseite erfolgen.
In ähnlicher Weise lassen sich gemäß den F i g. 8 bis 11 Transistoren mit pnp-Struktur herstellen. Hierbei geht man nach der F i g. 8 von einem p-leitenden Kollektorkörper 1 aus, in den wiederum eine Grube 2 eingeätzt wird. Danach wird eine p-Diffusion (3) durchgeführt, jedoch nicht zur Herstellung der Basiszone, sondern zur Herstellung der Emitterzone; der Boden der Grube wird wieder mit einer Schutzschicht 6 gegen den späteren Ätzangriff überdeckt. Diese Schutzschicht kann hier z. B. bereits eine Metallschicht, etwa Molybdän, sein. Die F i g. 8 zeigt die Anordnung nach der p-Diffusion und nach dem Aufbringen der Schutzschicht 6. Nach einem Ätzprozeß, bei dem wieder die Oberfläche des Halbleiterkörpers auf die Höhe des Bodens der Grube 2 herabgeätzt und dadurch die Emitterzone 9 hergestellt wird, wird die ganze Halbleiteroberfläche mit einer Quarzschicht 8 überzogen und gemäß F i g. 9 das Fenster 12 für die Basisdiffusion geöffnet. Danach wird die Bisiszone 7 durch das Fenster 12 und durch die Emitterzone9 hindurchdiffundiert. Die Fig. 10 und 11 zeigen den fertigen Transistor.
Die Fig. 12 bis 16 zeigen die Herstellung eines Planartransistors, bei der für keines der beiden Diffusionsmaterialien, d. h. weder für die den n-Leitungstyp noch für die den p-Leitungstyp ergebenden Diffusionsmaterialien, Diffusionsmasken verwendet werden. Dieses Verfahren eignet sich also zur Herstellung von Planartransistoren, Planardioden sowie Festkörperschaltkreise aus beliebigem Halbleitermaterial und mit beliebigen Diffusionsmaterialien. Als Ausführungsbeispiel soll die Herstellung eines Planartransistors in Germanium, bei dem Phosphor und Gallium oder Phosphor und Indium als Diffusionsmaterialien Verwendung finden, beschrieben werden. In einem ersten Verfahrensschritt werden gemäß der Erfindung nach der Fig. 12 in die Oberfläche eines p-leitenden Halbleiterkörpers 1 zwei Ätzgruben eingebracht, von denen eine, die weniger tiefe (13) der Größe der späteren Basiszone entspricht, und die zweite, kleinere (14), innerhalb dieser ersten Ätzgrube der Größe der späteren Emitterfläche entspricht.
Nach der Herstellung der beiden ineinander greifenden Graben 13 und 14 wird in den p-leitenden Kollektorkörper 1 zur Herstellung der Emitterzone die p-leitende Zone 3 vom Leitungstyp der Emitterzone eindiffundiert. Die Diffusionstiefe dieser Zone 3 muß geringer sein als die Tiefe der Grube 14, damit bei der Abtragung gemäß der Fig. 14 von der Diffusionszone 3 nur noch die Emitterzone 9 übrigbleibt. Die Schutzschicht 6 dient wiederum als Ätzmaske bei der Ätzabtragung, die in diesem Ausführungsbeispiel jedoch so erfolgt, daß nicht die ganze eine Oberflächenseite bis zum Boden der Ätzgrube 14 abgetragen
ίο wird, sondern nur der mittlere Bereich, während am Rand die Bereiche 15 stehenbleiben. Diese Bereiche sind derart bemessen, daß sich bei der nächsten Diffusion in Verbindung mit einer erneuten Abtragung die Basiszone ergibt. Zur Herstellung der Basiszone wird nach der Fig. 15 in den Halbleiterkörper die Zone 16 vom Leitungstyp der Basiszone eindiffundiert, deren Diffusionstiefe geringer ist als die Tiefe der Ätzgrube 13. Die Basiszone? wird dann gemäß der Fig. 16 durch Abtragung hergestellt, wobei vor dem Ätzen wieder eine Schutzschicht 17 auf den nicht abzutragenden Teil der Halbleiteroberfläche aufgebracht wird. Schließlich ist auf die Halbleiteroberfläche noch eine Quarzschicht 8 aufgebracht, die öffnungen 10 und 11 zur Kontaktierung der Emitterzone bzw. der Basiszone des Transistors enthält.
Besonders einfach läßt sich nach dem Verfahren nach der Erfindung eine hyperabrupte Diode herstellen, deren Herstellungsverfahren in Verbindung mit den Fig. 17 bis 20 näher erläutert wird. In einen η-leitenden Ausgangskörper 1 wird nach der Fig. 17 zunächst eine Grube 2 eingeätzt, die der Größe des pn-Überganges der Diode entspricht. Danach wird, z. B. mit Hilfe von Galliumarsenid oder Galliumantimonid, eine Doppeldiffusion von Antimon und GaI-lium durchgeführt. Da der Diffusionskoeffizient von Antimon größer ist als der von Gallium, entsteht an der Oberfläche eine sehr stark p-dotierte Schicht 18 und darunter eine antimondotierte Schicht 19, die einen starken Gradienten der elektrischen Leitfähigkeit nach dem Innern des Halbleiterkörpers aufweist. Die Fig. 18 zeigt die auf diese Weise erhaltene Anordnung, bei der der Boden der Ätzgrube wiederum mit einer ätzfesten Schutzschicht 6 versehen ist. In der Fig. 19 ist der Halbleiterkörper auf die Höhe des Bodens der Ätzgrube 2 abgeätzt. Die Abtragung der Ätzgrube kann natürlich in allen Ausführungsbeispielen im Prinzip auch über den Boden der Ätzgrube hinaus erfolgen. F i g. 20 zeigt schließlich die fertige Diode, deren Halbleiterkörper mit einer Quarzschicht 8 überzogen ist, in die ein Diodenfenster eingebracht wird, in dem der Metallkontakt 20 abgeschieden wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
209 530/337

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, bei dem in einem Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt und anschließend in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom zweiten Leitungstyp eindiffundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe der Zone vom zweiten Leitungstyp geringer ist als die der Vertiefung, daß dann der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite so weit abgetragen wird, daß die Vertiefung verschwindet und die Zone vom zweiten Leitungstyp die erforderlichen Abmessungen erhält, und daß schließlich die Oberfläche des Halbleiterkörpers mit einer Quarzschicht versehen wird, die zur Kontaktierung der Halbleiteranordnung wieder geöffnet wird.
2. Verfahren zum Herstellen einer Diode nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Zonen vom entgegengesetzten Leitungstyp auf der gleichen Oberflächenseite oder auf einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten des Halbleiterkörpers kontaktiert werden.
3. Verfahren zum Herstellen einer Diode mit abruptem pn-übergang, bei dem in einem Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt und anschließend in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske zwei Halbleiterzonen von einander entgegengesetztem Leitungstyp gleichzeitig oder nacheinander eindiffundiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindiffusion derart erfolgt, daß die diffundierte Zone vom Leitungstyp des Halbleiterkörpers der Zone vom entgegengesetzten Leitungstyp vorgelagert ist und die beiden Eindringtiefen zusammen geringer sind als die Tiefe der Vertiefung, daß dann der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite so weit abgetragen wird, daß die Vertiefung verschwindet und die eindiffundierten Zonen die erforderlichen Abmessungen erhalten, und daß schließlich die Oberfläche des Halbleiterkörpers mit einer Quarzschicht versehen wird, die zur Kontaktierung der Diode wieder geöffnet wird.
4. Verfahren zum Herstellen eines Transistors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Halbleiterkörper vom Leitungstyp der Kollektorzone auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt wird, daß anschließend zur Herstellung der Basiszone in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Basiszone eindiffundiert wird, deren Eindringtiefe geringer ist als die der Vertiefung, daß dann der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite so weit abgetragen wird, daß die Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Basiszone die Basiszone entsteht, daß eine Quarzschicht aufgebracht und durch ein Diffusionsfenster in dieser Quarzschicht die Emitterzone eindiffundiert wird, und daß im Anschluß an die Emitterdiffusion die Quarzschicht an den Kontaktierungsstellen geöffnet und die Basis- und die Emitterzone kontaktiert werden.
5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4 zur Herstellung von npn-Transistoren.
6. Verfahren zum Herstellen eines Transistors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Halbleiterkörper vom Leitungstyp der KoI-Jektorzone auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt wird, daß anschließend zur Herstellung der Emitterzone in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Emitterzone eindiffundiert wird, deren Eindringtiefe geringer ist als die der Vertiefung, daß dann der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite so weit abgetragen wird, daß die Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Emitterzone die Emitterzone entsteht, daß eine Quarzschicht aufgebracht und durch ein Diffusionsfenster in dieser Quarzschicht die Basiszone durch die Emitterzone hindurch in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird, und daß im Anschluß an die Basisdiffusion die Quarzschicht an den Kontaktierungsstellen geöffnet und die Basis- und die Emitterzone kontaktiert werden.
7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 6 zur Herstellung von pnp-Transistoren.
8. Verfahren zum Herstellen eines Transistors, bei dem in einem Halbleiterkörper vom Leitungstyp der Kollektorzone auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser eine zweite Vertiefung hergestellt wird, daß anschließend zum Herstellen der Emitterzone in die gleiche Oberflächenseite des .Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Emitterzone eindiffundiert wird, deren Eindringtiefe geringer ist als die der zweiten Vertiefung, daß dann der Boden und die Wand der ersten Vertiefung so weit abgetragen werden, daß die zweite Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Emitterzone die Emitterzone entsteht, daß anschließend zur Herstellung der Basiszone in die gleiche Oberflächenseite des Halbleiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom Leitungstyp der Basiszone eindiffundiert wird, deren Eindringtiefe geringer ist als die der noch vorhandenen Vertiefung, daß dann der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite so weit abgetragen wird, daß die Vertiefung verschwindet und aus der Zone vom Leitungstyp der Basiszone die Basiszone entsteht, und daß im Anschluß an die Emitterdiffusion die Quarzschicht an den Kontaktierungsstellen geöffnet und die Bais- und die Emitterzone kontaktiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragung jeweils so weit erfolgt, daß der durch die Abtragung entstandene Oberflächenteil mit dem Boden der Vertiefung in einer Ebene liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung durch Ätzen hergestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragung des Halbleiterkörpers durch Ätzen erfolgt und daß der Boden der Vertiefung vor dem Ätzen mit einer ätzmaskierenden Schicht bedeckt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ätzmaskierende Schicht aus
Metallen wie Molybdän, Titan, Chrom, Wolfram transistoren mit einem Halbleiterkörper aus Germa- oder Platin oder aus leitenden Metalloxyden wie nium herstellen kann, die sowohl eine npn- als auch Titanmonoxyd oder Chrommonoxyd besteht. eine pnp-Schichtenfolge haben und zueinander echt
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge- komplentär sind. Ein weiterer Vorteil der Erfindung kennzeichnet, daß die ätzmaskierende Schicht aus 5 besteht darin, daß man auch größere Strukturen in Quarz, Siliziumoxyd oder einem Fluorid besteht. Planarausführung komplementär herstellen kann.
Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp auf einer Oberflächenseite mit Vertiefungen versehen und in den ίο Halbleiterkörper allseitig eine Halbleiterzone vom entgegengesetzten Leitungstyp eindiffundiert wird. Anschließend wird der Halbleiterkörper auf der den
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- Vertiefungen gegenüberliegenden Seite so weit abgelen einer Halbleiteranordnung, bei dem in einem tragen, bis die eindiffundierte Halbleiterzone auf die-Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp auf einer 15 ser Seite verschwindet. Danach wird auf sämtlichen Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt und an- Oberflächenseiten des Halbleiterkörpers Kontaktieschließend in die gleiche Oberflächenseite des Halb- rungsmaterial aufgebracht und der Halbleiterkörper leiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom auf der Seite der Vertiefungen anschließend so weit zweiten Leitungstyp eindiffundiert wird. abgetragen, daß das Kontaktierungsmaterial auf die-
Planaranordnungen wie Planartransistoren, Pia- 20 ser Seite nur noch in den Vertiefungen verbleibt. Die nardioden oder Festkörperschaltkreise werden be- Vertiefungen bleiben bei dem bekannten Verfahren kanntlich mit Hilfe sogenannter Diffusionsmasken bei der fertigen Halbleiteranordnung bestehen,
hergestellt. Darunter versteht man im wesentlichen Bei einem anderen bekannten Verfahren wird zur
sehr dünne diffusionshemmende Schichten auf der Herstellung eines Transistors die eine Oberflächen-Halbleiteroberfläche, die über einen Photoätzprozeß 25 seite eines Halbleiterkörpers mit einer Vertiefung Öffnungen erhalten, durch die das Diffusionsmaterial versehen und anschließend werden in den gesamten hindurchdiffundieren kann. Im allgemeinen verwen- Halbleiterkörper zwei Zonen vom entgegengesetzten det man als diffusionshemmende Schichten bei Leitungstyp eindiffundiert. Nach dieser Eindiffusion Silizium-, Germanium- und Gallium-Arsenid- wird die der Vertiefung gegenüberliegende Oberflä-Planar-Transistoren dünne Quarzschichten, die 30 chenseite des Halbleiterkörpers so weit abgetragen, eine hinreichende Maskierungsfähigkeit gegen Dotie- daß die eindiffundierten Halbleiterzonen auf dieser rungssubstanzen wie z. B. Phosphor, Arsen und Anti- Seite verschwinden. Eine weitere Abtragung erfolgt mon sowie gegen Bor besitzen. Andere Diffusions- bei diesem bekannten Verfahren auch auf der Seite materialien wie z. B. Gallium, Indium oder Alumi- der Vertiefung, und zwar derart, daß durch diese Abnium werden durch dünne Quarzschichten in ihrer 35 tragung die tiefer eindiffundierte Halbleiterzone frei-Diffusion nicht gehemmt und scheiden deshalb bei gelegt wird. Anschließend werden die drei Halbleiterder Herstellung von planaren Strukturen mit Hilfe lo- zonen kontaktiert,
kaier Eindiffusion aus. Zum Herstellen einer Halbleiterdiode mit abrup-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- tem pn-übergang wird ein Verfahren vorgeschlagen, fahren aufzuzeigen, welches auch mit den Substanzen 4° bei dem nach der Herstellung einer Vertiefung in wie Gallium, Indium und Aluminium, für die es keine einem Halbleiterkörper vom ersten Leitungstyp in die diffusionshemmenden Schichten gibt, planare Anord- Oberflächenseite mit der Vertiefung ohne Diffusionsnungen herzustellen gestattet, und das darüber hinaus maske zwei Halbleiterzonen vom entgegengesetzten ganz allgemein die Herstellung von planaren Anord- Leitungstyp gleichzeitig oder nacheinander derart nungen ohne die Verwendung von Diffusionsmasken 45 eindiffundiert werden, daß die diffundierte Zone vom ermöglicht. Leitungstyp des Halbleiterkörpers der Zone vom ent-
Die Erfindung besteht bei einem Verfahren der gegengesetzten Leitungstyp vorgelagert ist und die eingangs erwähnten Art darin, daß die Eindringtiefe beiden Eindringtiefen zusammen geringer sind als die der Zone vom zweiten Leitungstyp geringer ist als die Tiefe der Vertiefung. Anschließend wird dann der der Vertiefung, daß dann der Halbleiterkörper auf 50 Halbleiterkörper so weit abgetragen, daß die Vertieder gleichen Seite so weit abgetragen wird, daß die fung verschwindet und die eindiffundierten Zonen die Vertiefung verschwindet und die Zone vom zweiten erforderlichen Abmessungen erhalten. Der Halbleiter-Leitungstyp die erforderlichen Abmessungen erhält, körper wird schließlich noch mit einer Quarzschicht und daß schließlich die Oberfläche des Halbleiterkör- versehen, die zur Kontaktierung der Diode wieder gepers mit einer Quarzschicht versehen wird, die zur 55 öffnet wird.
Kontaktierung der Halbleiteranordnung wieder geöff- Ein Transistor entsteht nach dem Verfahren nach
net wird. der Erfindung beispielsweise dadurch, daß in einem
Zur Herstellung einer Diode z. B. brauchen die Halbleiterkörper vom Leitungstyp der Kollektorzone zwei Zonen vom entgegengesetzten Leitungstyp auf auf einer Oberflächenseite eine Vertiefung hergestellt der gleichen Oberflächenseite oder auf gegenüberlie- 60 wird, und daß anschließend zur Herstellung der Bagenden Oberflächenseiten des Halbleiterkörpers nur siszone in die gleiche Oberflächenseite des HaIbnoch kontaktiert zu werden. leiterkörpers ohne Diffusionsmaske eine Zone vom
Das Verfahren nach der Erfindung hat nicht nur Leitungstyp der Basiszone eindiffundiert wird, deren den Vorteil, daß es die Herstellung von planaren An- Eindringtiefe geringer ist als die der Vertiefung. Daordnungen unter Verwendung von Diffusionsstörstel- 65 nach wird der Halbleiterkörper auf der gleichen Seite len ermöglicht, für die es keine diffusionshemmenden so weit abgetragen, daß die Vertiefung verschwindet Schichten gibt, sondern ein wesentlicher Vorteil der und aus der Zone vom Leitungstyp der Basiszone die Erfindung besteht auch darin, daß man z. B. Planar- Basiszone entsteht. Nach dem Aufbringen einer
DE19651514865 1965-09-08 1965-09-08 Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung Expired DE1514865C (de)

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DET0029358 1965-09-08

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DE1514865A1 DE1514865A1 (de) 1970-02-12
DE1514865B2 DE1514865B2 (de) 1972-07-20
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