DE1764171A1

DE1764171A1 - Halbleitereinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1764171A1
Application number: DE19681764171
Authority: DE
Inventors: Zettler Robert A; Soshea Richard W
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1967-04-17
Filing date: 1968-04-17
Publication date: 1971-05-27
Also published as: FR1560854A; GB1215539A; US3463971A

Description

top Case Ko.- 319
ÜS-Ser*Ho.\6^1,53
Filedί April 1?, 1967

'Hewlett-Packard Company/ 15OI Page Mill Road, Palo-.Alto _$ ..California -(V. St. .'A.)

und Verfahreii zu degen

Herstellung«

■■■-Die-Erfindung betrifft eine Halbleitereinrichtung mit einem Körper- aus Halbleitefmaterial eines gegebenen Leitungstyps, der eine Zone entgegengesetzten Leitungstyps enthält und mit einem elektrischen Anschluß versehen ist* Insbesondere betrifft die Erfindung eine Diode mit einer hybriden Sperrschicht.

Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung von Halbleitereinrichtungen der oben genannten Art.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleitereinrichtung, insbesondere eine Diode, anzugeben, die sich durch sehr rasches Ansprechen, hohe Zuverlässigkeit und Freiheit von unerwünschten Oberflächeneffekten auszeichnet,

Diese Aufgabe wird bei einer Halbleitereinrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß

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eine Metallelektrode vorgesehen ist, die einen Ofeerflaehenlbe-· reich, des Halbleiterkörpers gegebenen Leitungstyps wad die Zone entgegengesetzten Leitungstyps kontaraietiert,'

Die Halbleitereinricntitng gemäß der Erfindtang enthält also praktisch eine Diode mit Schottky-Sperrschicht undL eine pn-Flächen-Diode, wobei vorzugsweise die Schottky-Diode von der pn-Flächen-Diode umgeben ist.

Die Halbleitereinrichtung gemäß der Erfindimg weist das schnelle Ansprechverhalten einer Schottky-Diode und gleichzeitig die hohe Zuverlässigkeit und die Freiheit von störenden Oberflächeneffekten, wie sie für eine passivierte pn-Flächen-Diode typisch sind, auf.

Weiterbildungen und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Halbleitereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche eine passivierende Oxydschicht für die pn-Flächen-Diode enthält, welche die Metallelektrode der Schottky-Sperrschicht-Diode überlappt,

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Fig. 2 eine Schnittansicht einer Halbleiter-Diode gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche eine passivierende Oxydschicht für die pn-Flächen-Diode enthält, die

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von einer metallischen Schottky-Sperrschicht-Dioden-Elektrode überlappt wird.

Beide Ausführungsbeispiele enthalten einen Halbleiterkörper gegebenen Leitungstyps, der eine Zone 11 entgegengesetzten Lei- V tungstyps enthält, welche einen Oberflächenbereieh 13 des Körpers 9 ring-, stern- öder kammartig einschließt. Die Zone 11 entgegengesetzten Leitungstyps im Körper 10 bildet mit diesem den pnübergang für die vorliegende hybride Anordnung und kann in üblicher Weise hergestellt werden, z.B. durch Diffusion, Legieren, ein epitaktisches Verfahren oder durch Einführen von Ionen,

Die dargestellten Ausführungsbeispiele enthalten außerdem beide jeweils eine Metallelektrode 15, die z.B. aus Silber, Gold oder dgl. bestehen kann und Kontakt mit dem von der Zone 11 eingeschlossenen Oberflächenteil 13 des Körpers macht. Die Elektrode 15 kann z.B. durch Aufdampfen oder irgendein anderes geeignetes Verfahren gebildet werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Metallelektrode 15 über den von der Zone 11 umschlossenen Oberflächenbereich 13, um den Schottky-Sperrschicht-Teil der vorliegenden hybriden Anordnung zu bilden, außerdem kontaktiert die Elektrode 15 einen Teil der Oberfläche der Zone Ein passivierenderIsolator, z.B. eine Oxydschicht 17* wird dann auf dem verbleibenden, an der Oberfläche liegenden Rand des pn-Überganges zwischen dem Körper 9 und der Zone 11 und auf dem Rest der Oberfläche der Zone 11 gebildet. Ein im wesentlichen ringförmiger Teil der Passivierungsschicht IJ kann auch in nicht dar-

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gestellter Weise auf der Oberfläche des Körpers 9 oberhalb des inneren Randes des pn-Überganges, der zwischen der Zone 11 und dem Körper 9 vorhanden ist, gebildet werden. Die Metallelektrode 15 kann dann von diesem inneren Rand des pn-Überganges isoliert sein und trotzdem sowohl die Oberfläche der Zone 11 als auch die Oberfläche des umschlossenen Oberflächenteiles I5 des Körpers 9 kontaktieren.

Man kann die passivierende Oxydschicht 17 auch auf der Oberfläche des Körpers 9 bilden, bevor die pn-Flächen-Diode hergestellt wird. Die pn-Plächen-Diode kann dann dadurch gebildet werden, daß man die Zone 11 durch ein im wesentlichen ringförmiges Loch in der passivierenden Oxydschicht 17 in den Körper 9 eindiffundiert.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die passivierende Oxydschicht 17 unter Anwendung bekannter Verfahren auf dem äußeren, in der Oberfläche liegenden Rand des pn-Überganges, der sich zwischen dem Körper 9 und der Zone 11 befindet, und über einem Teil der Oberfläche der Zone 11 gebildet werden. Die Metallelektrode I5 kann dann durch ein bekanntes Verfahren, z.B. durch Aufdampfen, so aufgebracht werden, daß sie den eingeschlossenen Oberflächenbereich IJ des Körpers 9 und den verbliebenen Teil der Oberfläche der Zone 11 kontaktiert und außerdem über die passivierende Oxydschicht 17 reicht. Diese Elektrode bildet also die Schottky-Sperrschicht-Diode und stellt außerdem den elektrischen Anschluß für die Zone 11, die die eine Elektrode

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der pn-Flächen-Diode bildet, her. Der andere elektrische Anschluß für die Schottky-Diode und die pn-Flächen-Diode wird durch einen niederohmigen Kontakt an der Unterseite des Körpers gebildet.

Die beschriebene hybride Diode ist ein mit Majoritätsträgern arbeitendes Halbleiterbauelement hoher Arbeitsgeschwindigkeit, dessen Eigenschaften denen einer Schottky-Sperrschicht-Diode ähneln, während es gleichzeitig die Zuverlässigkeit einer durch Oxyd passivierten pn-Flächen-Diode hat.

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Claims

Patentansprüche

1.) Halbleitereinrichtung mit einem Körper aus Halbleitermaterial eines gegebenen Leitungstyps, der eine Zone entgegengesetzten Leitungstyps enthält und mit einem elektrischen Anschluß versehen ist, gekennzeichnet durch eine Metallelektrode (15)* die einen Oberflächenbereich (Γ3) des Halbleiterkörpers (9) gegebener Leitungstyps und die Zone (11) entgegengesetzten Leitungstyps kontaktiert.

2.) Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone (ll) entgegengesetzten Leitungstyps einen Oberflächenbereich (I5) des Halbleiterkörpers umschließt und daß die Metallelektrode (15) mindestens einen Teil der Oberfläche (lj) kontaktiert, der von der Zone (ll) entgegengesetzten Leitungstyps umschlossen ist.

5.) Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelektrode über einen inneren, an der Oberfläche des Halbleiterkörpers liegenden Rand des Überganges zwischen dem Körper (9) und der Zone (11) entgegengesetzten Leitungstyps angeordnet ist.

4.) Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Zone entgegengesetzten Leitungstyps mit dem Körper einen pn-übergang bildet, der zwei in der Oberfläche des Halbleiterkörpers liegende Ränder aufweist, dadurch gekennzeichnet,

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"daß die Metallelektrode (15) über dem Rand des pn-Überganges angeordnet ist, welcher an den durch die Zone (ll) umschlösse«* ,nen Oberflächenbereich (Γ5) des Halbleiterkörpers angrenzt, und daß über dem anderen Rand des pn-Überganges, der in der Oberfläche des Körpers liegt, eine passivierende Isolierschicht (17) angeordnet ist.

5.) Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch I₉ bei welchem in einem Halbleiterkörper eines gegebenen Leitungstyps eine Zone entgegengesetzten Leitungstyps gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Teil (Γ5) der Oberfläche des Halbleiterkörpers (9), welcher der Zone (ll) entgegengesetzten Leitungstyps benachbart ist, ein Schottky-Sperrschieht-Übergang gebildet wird, indem eine leitende Elektrode aufgebracht wird, die mit dem genannten Teil (IJ) der Oberfläche des Halbleiterkörpers (9) und mit einem Teil der Oberfläche der Zone (ll) entgegengesetzten Leitungstyps Kontakt macht.

6.) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem auf dem verbliebenen Teil der Oberfläche der Zone (ll) entgegengesetzten Leitungstyps und auf einem angrenzenden Teil der Oberfläche des Halbleiterkörpers (9) gegebenen Leitungstyps eine Isolierschicht (17) gebildet wird.

7.) Verfahren nach Anspruch 5* bei welchem die Zone entgegengesetzten Leitungstyps durch Einführen bestimmter Dotier ongsstoffe·

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in einem eine Fläche umschließenden Teil der Oberfläche des Halbleiterkörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihe nach die leitende Elektrode (15) durch Niederschlagen von Metall auf der Oberfläche des Körpers in Kontakt mit einem Oberflächenbereich (I3) des Körpers innerhalb der durch die Zone (11) umschlossenen Fläche (13) und in Kontakt mit einem Oberflächenteil der Zone (11) entgegengesetzten Leitungstyps gebildet wird, und daß eine Isolierschicht (17) in Berührung mit einem bestimmten Teil der Oberfläche der Zone (11) entgegengesetzten Leitungstyps und in Berührung mit einem Teil der Oberfläche des Halbleiterkörpers, der sich außerhalb der Zone (ll) befindet, gebildet wird.

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