DE2639799C2

DE2639799C2 - Halbleiterverbundanordnung

Info

Publication number: DE2639799C2
Application number: DE2639799A
Authority: DE
Inventors: Gerald Dipl.-Ing. 8019 Glonn Mündel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-03
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1984-04-12
Also published as: US4178603A; JPS5331976A; JPS63953B2; DE2639799A1; FR2363895A1; IT1087375B; FR2363895B1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Halbleiterverburdanordnung mit einem Planartransistor und einer Schottkydiode in einem Halbleiterkristall, bei der im Bereich der Oberfläche der Basiszone und der Kollektorzone des Planartransistors eine zusammenhängende Metallisierung angebracht ist, die mit der Kollektorzone einen Schottkykontakt und mit der Basiszone des Planartransistors einen sperrfreien Kontakt bildet und bei der ferner unterhalb der Kollektorzone des Planartransistors und unterhalb der Schottkydiode eine stärker als die Kollektorzone dotierte vergrabene Schicht vom Leitungstyp der Kollektorzone vorgesehen ist

Halbleiterverbundanordnungen dieser Art sind in »Electronics«, Bd. 42, 21.7.1969, S. 74—80, bzw. in der US-PS 38 77 050 beschrieben. Sie zeigen eine Möglichkeit, bipolare integrierte Halbleiterschaltungen mit hohen Schaltgeschwindigkeiten herzustellen, weil durch die als K.lemm-Diode wirkende Schottkydiode die Sättigung des Planartransistors vermieden wird. Die Struktur der bekannten Anordnung ist in F i g. 1 im Schnitt und in Fig.2 das zugehörige Ersatzschaltbild dargestell', auf die zunächst eingegangen werden soll.

Auf einem aus einkristallinem Silicium bestehenden Substratkörper 1, z. B. vom ρ+-Typ, ist zunächst ein die Grundlage der vergrabenen Schicht 2 vom n⁺⁺-Typ bildender Oberflächenbereich durch Diffusion und/oder Implantation erzeugt. Diese ist mit einer n-dotierten epitaktischen Siliciumschicht 3 bedeckt, deren Dotierungskonzentration so gewählt ist, daß sie die Grundlage des Kollektors 4 des Planartransistors T bildet. In üblicher Weise ist durch maskierte Diffusion und/oder Implantation an der Oberfläche der epitaktischen Siliciumschicht 3 die Basiszone 5 des Transistors T vom p-Typ und in dieser die Emitterzone 6 vom η+ -Typ

■»ο erzeugt. Außerdem ist ein η+-dotierter Kollektorkontaktierungskanal 7 bis zur vergrabenen Schicht 2 vorgetrieben, über den der Hauptteil des Kollektorstroms über die Kollektorelektrode 8 geführt wird. Zur Kontaktierung der Emitterzone 6 ist die Emitterelektro-

**> de 9, zur Kontaktierung der Basiszone 5 die Basiselektrode 10 vorgesehen. Diese erstreckt sich über den Basis-Kollektor-pn-Übergang hinweg und ist in ihrem sich an der Oberfläche zum η-dotierten Bereich der epitaktischen Schicht 4 bzw. 3 befindlichen Teil 11

5(i derart ausgestaltet, daß sie zusammen mit der epitaktischen Schicht 3 eine Schottkydiode D bildet. Die vergrabene Schicht 2 erstreckt sich bis unter die Schottkydiode D.

Beim Einschalten des Transistors rfließt zunächst der gesamte Ansteuerstrom in die Basis 5 des Transistors T und bewirkt eine rasche Betriebsbereitschaft. Vor dem Eintritt des Sättigungszustandes fließt der größte Teil des Ansteuerstromes über die Schottkydiode D zum Kollektor 4 des Transistors T. Durch diese Sättigungs-

bo verhinderung kann der Transistor Γ schnell ausgeschaltet werden.

In das Ersatzschaltbild gemäß F i g. 2 sind die Bezeichnungen aus Fig. 1 soweit wie erforderlich übernommen. Außerdem ist /» der Basisstrom des

h> Transistors T /» der Strom über die Schottkydiode und Ic der Kollektorstrom. Bei hinreichend großer Stromverstärkung des Transistors Γ ist nach dem Einschaltvorgang der Diodenstrom Id etwa gleich dem Ansteuer-

strom lg. Fur die Realisierung sehr kurzer Schaltzeiten wird der Transistor T in möglichst hohem Maße übersteuert. Das Verhältnis von Ic: Ib Hegt dann z. B. im Bereich von 4 :1 bis 1 :1. Es ist also Ic ~ Id-

Sowohl Id als auch /cbewirken einen Spannungsabfall am inneren Kollektorwiderstand Ra- Dadurch wird die äußere Restspannung U₀ erhöht, was unerwünscht ist, da im allgemeinen U₀ gegen die ßasis-Emitterstrecke eines nachgeschalteten Transistors arbeitet und ein ausreichender Pegelabstand gesichert sein muß. Ein weiterer Nachteil des Spannungsabfalls an Ra ist die Abschwächung der Klemmwirkung der Schottkydiode D, was ein Absinken der inneren Restspannung Vo und damit eine Arbeitspunktverschiebung zur Sättigung hin bewirkt

Deshalb sollte der Wert des Widerstands Ra und der Bahnwiderstand Rd= Rd ι + Rd2 der Schottkydiode D möglichst klein gemacht werden. Um dies zu erreichen, kann man z. B. die Dotierungskonzentration in der epitaktischen Schicht 3 und/oder in der vergrabenen Schicht 2 hoch einstellen bzw. die Dicke der epitaktischen Schicht klein einstellen. Beide Möglichkeiten führen jedoch zu einer nicht unbeträchtlichen Steigerung des Aufwandes bei der Herstellung solcher Anordnungen. Auch die Anwendung von Strukturen mit größerem Flächenbedarf, die ebenfalls in dem angestrebten Sinne wirken würde, führt jedoch — ebenso wie die Erhöhung der Dotierungskonzentration — zu einer Vergrößerung der Sperrschichtkapazitäten und damit wiederum zu einer Verlängerung der Schaltzeiten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Halbleiterverbundanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß noch kürzere Schaltzeiten und eine geringere Restspannung am Transistor zu erzielen sind und die Anordnung sich mit geringem technischen Aufwand realisieren läßt.

Hierzu wird bei einer Halbleiterverbundanordnung entsprechend der eingangs gegebenen Definition erfindungsgemäß vorgesehen, daß der unterhalb der Schottkydiode D liegende Teil der vergrabenen Schicht von dem über die Anschlußelektrode der Kollektorzone kontaktierten Teil der vergrabenen Schicht durch einen die normale, schwächere Dotierung der Kollektorzone aufweisenden Bereich getrennt ist.

Die Erfindung wird anhand der Fig.3 —10 näher erläutert.

Bei einer Halbleiterverbundanordnung gemäß der F i g. 3 ist die durch den Kollektorbahnwiderstand Ra bedingte Verkopplung zwischen der Schottkydiode und dem Kollektorstromkreis im Vergleich zu einer Realisierung gemäß F i g. 1 reduziert. Hierzu ist die vergrabene Schicht 2 in zwei Teile 2' und 2" unterteilt, wobei der eine dieser beiden Teile, der Teil 2', in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Kollektorkontaktierungskanal 7 stehen kann, während der der Schottkydiode D näher liegende Teil 2" ohne Verbindung mit dem Kollektorkontaktierungskanal 7 gehalten ist. Bevorzugt ist dieser Teil 2" als eine sogenannte schwimmende, also kontaktlose Zone ausgebildet.

Die Anordnung der Unterbrechungsstelle zwischen den beiden Teilen der vergrabenen Schicht 2 ergibt sich aus der Überlegung, daß der größere Teil des Kollektorstroms te von dem mit der Kollektorelektrode 8 kontaktierten Teil 2' aufgefangen werden soll. Andererseits soll aber auch die Schottkydiode ihre Funktion ausüben können. Die Breite der Unterbre

chungsstelle zwischen den beiden Teilen 2' und 2" der vergrabenen Schicht 2 bestimmt u.a. die Größe des Kopplungswiderstandes Rt und soll derart eingestellt werden, daß Rk = ρ · (Rdz + Rc i), wobei der Faktor ρ etwa den Wert 1 bis 10 hat Der Teil 2" der vergrabenen Schicht hat die Aufgabe, den Wert des Bahnwiderstandes Rd2 für den Strom der Schottkydiode D kleinzuhalten.

Die im Vergleich zu der konventionellen Halbleiterverbundanordnung gemäß F i g. 1 stark verminderte Verkopplung der Stromkreise für Id und Ic ist durch die Breite der Unterbrechungsstelle bzw. den spezifischen Widerstand des Halbleitermaterials an der Unterbrechungsstelle bestimmt Da die epitaktische Schicht 3 und somit auch die Kollektorzone 4 des Transistors T wesentlich hochohmiger als die Teile 2' und 2" der vergrabenen Schicht 2 eingestellt ist, genügt schon eine schmale Unterbrechungsstelle etwa mit einer Breite von s bis 3 s, wobei s die Märke der vergrabenen Schicht bedeutet. Die Lage der Unterbrechungsstelle (z. B. näher zum Kollektorkontaktierungskanal 7 oder näher zur Schottky-Diode D hin) beeinflußt die Widerstände Ra bzw. Rjj und damit die Restspannung U₀ bzw. die Schaltgeschwindigkeit des Transistors.

Bei schwacher Ansteuerung (I₈ + h < Ic), d. h. bei kleinen Schaltgeschwindigkeiten, ist durch die Unterbrechungsstelle zwischen den beiden Teilen 2' und 2" der vergrabenen Schicht 2 der Wert des Widerstandes Ra etwas vergrößert, was sich in einem etwas erhöhten Wert der Restspannung U₀ bemerkbar macht.

Hat man aber eine starke Übersteuerung (Ib + fo-k Ic), so liefert die Anordnung gemäß der Erfindung eine kleinere Restspannung als die sonst baulich und abmessungsmäßig äquivalente herkömmliche Ausführungsform gemäß Fig. 1, da der Strom Id fast keinen Beitrag zur Restspannung liefert. Der Transistor ist außerdem schneller, da der Strom Ic die Klemmwirkung der Schottkydiode D nicht so stark wie die konventionelle Anordnung abschwächt.

Die verringerte Restspannung der erfindungsgemäßen Anordnung erlaubt die Verwendung kleinerer Transistorstrukturen, was wiederum zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit und zu höherer Packungsdichte führt.

Bei niedrigen Temperaturen, d. h. von etwa 0° —25° C, ist die ansteigende Restspannung UJ, bei höheren Temperaturen, d. h. von etwa 25° bis etwa 70⁰C, die Neigung zur Sättigung die bestimmende Grenze für den Arbeitsbereich. Daher wird eine Anordnung mit kleiner Restspannung auch den Betrieb in einem größeren Temperaturbereich als die herkömmlichen Strukturen ermöglichen.

Anhand der F i g. 5, 5a, 5b und 5c wird die Anordnung der Unterbrechungsstelle in der vergrabenen Schicht 2 und deren Einfluß auf die Eigenschaften der Halbleiterverbundanordnung für sogenannte kleine Strukturen, d. h. also Anordnungen mit etwa 10—40 μη Emitterlänge a, kurz dargelegt. Die Figuren stellen die Anordnungen von oben, d. h. oberhalb der epitaktischen Schicht 3 aus gesehen, dar, wobei die in F i g. 5 gezeigte Anordnung der Kollektorelektrode 8, der Emitterelektrode 9, des kombinierten Basis-Schottkykontaktes 10, 11, der Basiszone 5, der Emitterzone 6 und des möglichen Kollektoranschlußkanals 7 für die drei speziellen Ausführungsformen gemäß Fig. 5a, 5b und 5c unter unverändertem Maßstab gilt.

Soll die Anordnung eine extrem niedrige Restspannung U₀ aufweisen, so wird man die Unterbrechungsstel-

le zwischen den beiden Teilen 2' und 2" der vergrabenen Schicht etwa in der aus F i g. 5a ersichtlichen Weise zwischen der Projektion der Emitterzone 6 und der Projektion der kombinierten Basis-Schottkyelektrode 10/11 auf die Ebene der vergrabenen Schicht 2 anordnen. Sind die Anforderungen an niedriger Restspannung weniger scharf, so wird man die Unterbrechungsstelle zwischen den beiden Teilen 2' und 2" etwas weniger stark als im Falle der F i g. 5a gegen die Schottky-Diode D verschieben und etwa die aus F i g. 5b ersichtliche »Mittellage« verwenden, welche zu einer schnelleren Anordnung im Vergleich zu der bekannten Anordnung gemäß F i g. 1 mit kleiner Restspannung führt. Soll hingegen die Schaltgeschwindigkeit besonders stark erhöht sein, so wird man die Unterbrechungsstelle noch weiter von der Schottkydiode D wegrücken. Es wird darauf hingewiesen, daß die Außenkanten der beiden Teile 2' und 2" der vergrabenen Schicht 2 ihre Lage in den drei Fällen 5a, 5b und 5c unverändert beibehalten können.

Die Herstellung der Unterbrechungsstelle der vergrabenen Schicht ist auf verschiedene Weisen möglich. Eine Möglichkeit besteht darin, die vergrabene Schicht 2 bereits von vornherein zweiteilig durch maskiertes Eindiffundieren entsprechender Dotierungsstoffe an der Oberfläche des Substrats 1 zu erzeugen. An die Stelle der maskierten Diffusion kann auch maskierte Implantation, z. B. unter Verwendung von aus S13N4 bestehenden Implantationsmasken, treten. Danach erfolgt die Abscheidung der epitaktischen Schicht 3 sowie die Herstellung der Basiszone 5, der Emitterzone 6 und der Kontaktierungen in üblicher Technik.

Eine andere Möglichkeit sieht vor, die vergrabene Schicht 2 zunächst in zusammenhängender Form zu erzeugen, um sie dann später, d. h. nach der Abscheidung der epitaktischen Schicht 3, durch von der Rückseite des Substrats 1 auszuführende Maßnahmen ganz oder teilweise in die beiden Teile 2' und 2" aufzuteilen. Beispielsweise kann man durch Photolackätztechnik von der Rück- oder Unterseite des Substrats 1 aus eine Vertiefung bis zur vergrabenen Schicht vortreiben und auf diese Weise deren teilweise, vorzugsweise jedoch vollständige Aufteilung in die Teile 2' und 2" erreichen. Andere Möglichkeiten eröffnet die Ionenimplantation.

Hier wird man von der Rück- oder Unterseite (also der der epitaktischen Schicht 3 gegenüberliegenden Seite) des Substrats 1 aus entweder

a) eine bereits vorhandene vergrabene Schicht 2 durch auf die beabsichtigte Unterbrechungsstelle lokalisierte Implantation von den entgegengesetzten Leitungstyp zu dem der vergrabenen Schicht 2 erzeugenden dotierten Ionen eine hochohmige, insbesondere eigenleitende Unterbrechungsstelle erzeugen oder

b) die vergrabene Schicht 2 von vornherein in zwei getrennten Teilen 2' und 2" durch entsprechendes Einschießen von den Leitungstyp der vergrabenen Schicht bedingenden Ionen erzeugen.

Da die Eindringtiefe der Ionen in erster Linie durch deren kinetische Energie, also das beschleunigende elektrische Feld, festgelegt ist, lassen sich die unter a) und b) angegebenen Möglichkeiten ohne weiteres von der Unterseite der Substratscheibe 1 auch nach dem Aufbringen der epitaktischen Schicht 3 durchführen.

Dies eröffnet die Möglichkeit, die beiden Teile der vergrabenen Schicht ganz am Schluß des Herstellungsprozesses, also nach der Erzeugung der Zonen 5, 6, 7 und der Kontakte 8,9,10/11 vorzunehmen, da die in der epitaktischen Schicht 3 erzeugten Zonen des Transistors Γ von den von der Unterseite der Substratscheibe aus vorgenommenen Implantationsvorgängen nicht betroffen werden und eine thermische Behandlung zur Ausheilung der durch die Implantation im Substrat 1 bzw. in den Teilen 2' bzw. 2" der vergrabenen Schicht entstandenen Kristallfehler entweder überhaupt nicht erforderlich oder nur kurzdauernd ist, so daß die durch die Dotierung der Zonen 4,5 und 6 des Planartransistors T bedingten elektrischen Eigenschaften nachträglich durch diesen Implantationsvorgang keine Verschlechterung erfahren.

Bei größeren Strukturen hat man die Möglichkeit, zwei oder noch mehl Emitterzonen 6 mit der zugehörigen Kontaktierung anzubringen. Damit bringt die Unterbrechung der vergrabenen Schicht 2, also die Auftrennung in die beiden Teile 2' und 2" eine noch stärkere Entkopplung als es bei kleinen Strukturen möglich ist. In F i g. 6 ist eine erste Möglichkeit, in F i g. 7 eine zweite Möglichkeit dargestellt. Die Anordnungen sind wiederum von oben her in Richtung auf die epitaktische Schicht her gesehen dargestellt. Bei der Anordnung nach Fig.6, deren linke Hälfte die Anordnung der Zonen an der Oberseite der epitaktischen Schicht 3 und deren linke Hälfte die Anordnung der beiden Teile der vergrabenen Zone 2 in bezug auf die Zonen des Transistors Γ und die Schottky-Diode D erkennen läßt, befinden sich die beiden Emitterzonen des Transistors T sowie der Kollektoranschluß 8 auf derselben Seite der Schottkydiode D, bei der Anordnung gemäß Fig.7 sind die beiden Emitter 6 des Transistors Tbeiderseits der Schottkydiode angeordnet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Fig.8

und 9 dargestellt, bei denen ebenfalls die linke Hälfte die Anordnung der Emitterzonen und der Basiszone in bezug auf den kombinierten Schottky-Basiskontakt

to 10/11 zeigt, während die rechte Hälfte die Anordnung der beiden Teile der vergrabenen Schicht in bezug auf die linke Hälfte der jeweiligen Figur erkennen läßt.

Im folgenden wird kurz über Meßergebnisse an Versuchsstrukturen berichtet:

Verglichen wurden zwei auf der Linie der F i g. 1 und 3 hergestellte Halbleiterverbundanordnungen mit gleichen Abmessungen und Dotierungskonzentrationen, die wie folgt gewählt wurden:
Substrat 1: ρ+-leitend, spezifischer Widerstand 8 Ω - cm

Epi-Schicht 3 und Kollektor 4: η-leitend, spezifischer Widerstand 0,3 Ω · cm

Basiszone 5: p-leitend. Schichtwiderstand 230 Ω per Quadrat

Emitterzone 6: n⁺-Ieitend, Schichtwiderstand 7,5 Ω per Quadrat

Vergrabene Schichten 2', 2", Schichtwiderstand 30 Ω per Quadrat
Emitterlänge a (d. h. die Länge der dem Schottkykontakt zugewandten Kante der Emitterzone 6) 21 μιτι, Fläche des Kontaktteils 11 des kombinierten Schottky-Basiskontaktes 240 μπι². Breite der Unterbrechung in der vergrabenen Schicht (Abstand der Teile 2' und 2") etwa 12μπι. Die Lage und Breite der Unterbrechung waren nicht optimiert Außerdem ist durch die mit der epitaktischen Erzeugung der Schicht 3, sowie die nachfolgenden Dotierungsprozesse bedingte Erwärmung verbundene Ausdiffusion von Dotierungsstoff aus

den beiden Teilen 2' und 2" die ursprünglich eingestellte Breite der Unterbrechung reduziert worden, so daß sich nur ein Kopplungswiderstand /?< von ungefähr 150 Ohm ergab, während er bei der zum Vergleich herangezogenen konventionellen Anordnung gemäß Fig. 1 zu vernachlässigen ist. Die Anordnung der Unterbrechungsstelle in der vergrabenen Schicht 2 war außerdem nach den Gesichtspunkten gemäß Fig. 5b gewählt. Es ergaben sich mit den soeben angegebenen Werten folgende wesentliche Eigenschaften: iu

Konventionelle Halbleiterverbundanordnung gemäß Fig.l:

Bei einem Verhältnis von Ansteuerstrom zu Kollektorstrom von

15

= 1,9 bis 0,78

beträgt die Restspannung U_n 254 mV bis 340 mV. Die Messung der Flankenlaufzeit bei einem 3stufigen Inverter ergibt den Wert 14 ns.

Erfindungsgemäße Halbleiterverbundanordnung gemäß F ig. 3:

Unter den gleichen Bedingungen ist LO 167 mV bis 326 mV, die Flankenlaufzeit 11,3 ns.

Zu erwähnen ist, daß die Oberfläche der Transistoren abgesehen von den Kontaktstellen in üblicher Weise mit einer Schicht aus anorganischem elektrischem Isoliermaterial bedeckt ist. Sie ist jedoch in den Figuren nicht dargestellt. Die Kontakte 8 und 9 bestehen aus Aluminium u:id sind sperrfrei ausgebildet. Der kombinierte Basis-Schottkykontakt 10/11 kann ebenfalls aus Aluminium bestehen, wobei beim Aufbringen dafür Sorge zu tragen ist, daß zwischen der epitaktischen Schicht 3 bzw. Kollektorzone 4 und der Elektrode 11 eine gleichrichtende Verbindungs, also ein Schottkykontakt, entsteht. Hinsichtlich Einzelheiten der Herstellung kann auf den Stand der Technik verwiesen werden.

Zu bemerken ist ferner, daß auch die Ausgestaltung des Planartransistors Tals pnp-Transistor möglich ist. In to diesem Falle wird die vergrabene Zone ρ+ -leitend und der Schottkykontakt ist so zu wählen, daß er eine gleichrichtende Verbindung zu der p-leitenden Kollektorzone des Planartransistors T ergibt, während die η-leitende Basiszone sperrfrei zu kontaktieren wäre. Das Verlangte wird z. B. durch Aluminium als Material für den Schottky-Basiskontakt 10/11 geleistet. Schließlich ist auch noch die Anwendung anderer Halbleitermaterialien als Silicium, z. B. GaAs, möglich.

Die in Fig. 10 dargestellte Anordnung sieht zwei Schottkydioden D\ und Dj zur Beaufschlagung eines Planartransistors Γ vor, wobei die erste dieser Dioden D] in analoger Weise wie bei der Anordnung gemäß F i g. 3 den Planartransistor T zum Schottkytransistor ergänzt. Die zweite Schottkydiode Di hat die Aufgabe, den Kollektor 4 des Schottky-Transistors T zu kontaktieren. Aus diesem Grund ist der Kopplungsgrad zwischen dem Kollektorbahnwiderstand und der ersten Schottkydiode D\ vermindert, zwischen dem Kollektorbahnwiderstand und der zweiten Schottkydiode D₂ hingegen vergrößert. Hierzu ist eine aus drei Teilen bestehende vergrabene Schicht 2 zwischen dem p-leitenden Substrat 1 und der η-leitenden epitaktischen Schicht 3 vorgesehen. Im Interesse der Entkopplung ist, wie bei Fig. 3, der unterhalb des kombinierten Schottky-Basiskontaktes 10/11 befindliche Teil 2" der vergrabenen Schicht 2 von den beiden anderen miteinander zusammenhängenden Teilen 2" und 2* dieser Schicht völlig abgesetzt, wobei die Breite der Unterbrechungsstelle nach den bereits oben dargelegten Gesichtspunkten zu bemessen ist. Die unterhalb der zweiten Schottkydiode D? angeordnete Verlängerung 2* der vergrabenen Schicht 2 ist hingegen von merklich besserer elektrischer Leitfähigkeit als die beiden Teile 2' und 2" der vergrabenen Schicht 2, also im Beispielsfall vom n⁺⁺-Typ. Der Schottkykontakt 14 der zweiten Schottkydiode ist derart gewählt, daß er zugleich die Funktion der Kollektorelektrode 8 erfüllt. Der Vorteil einer solchen Anordnung ist die verkleinerte Restspannung und dadurch mögliche kleinere Struktur eines Schottkytransistors mit einer Auskopplung des Kollektors über eine Schottkydiode und eine größere Geschwindigkeit dieser Anordnung. Die Anwendung empfiehlt sich besonders für sehr schnelle Schaltungen der Schottkytechnik, wo zur Erzielung hoher Signalgeschwindigkeiten mit sehr geringen Pegelunterschieden gearbeitet wird, z. B. mit Basis-Emitter-Flußspannung eines Schottkytransistors für den High-Pegel und der Restspannung eines Schottkytransistors mit Kollektorauskopplung über eine Schottkydiode als Low-Pegel.

Die bereits erwähnte Implantationstechnik — insbesondere von der Unterseite des Substrats aus — läßt eine vorteilhafte Ausgestaltung der vergrabenen Schicht 2 dahingehend zu, daß diese unterhalb der Schottkykontakte näher an die Oberfläche der epitaktischen Schicht 3 herangeführt wird, als unterhalb des Transistors T. Dadurch werden die entsprechenden Bahnwiderstände verkleinert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Halbleiterverbundanordnung mit einem Planartransistor und einer Schottkydiode in einem Halbleiterkristall, bei der im Bereich der Oberfläche der Basiszone und der Kollektorzone des Planartransistors eine zusammenhängende Metallisierung angebracht ist, die mit der Kollektorzone einen Schottkykontakt und mit der Basiszone des Planartransistors einen sperrfreien Kontakt bildet und bei der ferner unterhalb der Kollektorzone des Planartransistors und unterhalb der Schottkydiode eine stärker als die Kollektorzone dotierte vergrabene Schicht vom Leitnngstyp der Kollektorzone vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb der Schottkydiode (D, D\) liegende Teil (2") der vergrabenen Schicht von dem Ober die Anschlußelektrode (8, 14) der Kollektorzone (4) kontaktierten Teil (2') der vergrabenen Schicht durch einen die normale, schwächere Dotierung der Kollektorzone (4) aufweisenden Bereich getrennt ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Zonen des Transistors in einer epitaktischen Halbleiterschicht angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden getrennten Teile (T, 2") der vergrabenen Schicht an der Grenze zwischen der epitaktischen Halbleiterschicht (3) zum Substrat (1) befinden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich unterhalb der Basiszone (5) des Transistors (T) befindende Teil (2') der vergrabenen Schicht an der von der Schottkydiode (D) abgewandten Seite der Basiszone (5) des Planartransistors (T) sich über die Basiszone (5) hinaus erstreckt, daß oberhalb der dadurch bedingten Verlängerung (2*) des Teiles (2') der vergrabenen Schicht (2) ein mit dem Material der epitaktischen Schicht (3) eine zweite Schottkydiode (Di) bildender Schottkykontakt vorgesehen und der elektrische Anschluß des Teiles (2') der vergrabenen Schicht (2) über diesen Schottkykontakt (14) vorgenommen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sich unterhalb der Basiszone (5) des Transistors (T) befindende Teil (2') der vergrabenen Schicht (2) derart ausgebildet ist, daß der Kopplängsgrad zwischen der zweiten Schottkydiode (D₂) und dem Kollektor- bzw. dem Emitterbahnwiderstand vergrößert ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich unterhalb der zweiten Schottkydiode (Di) befindende Verlängerung (2*) der vergrabenen Schicht im Vergleich zu dem sich unterhalb der Basiszone (5) befindenden Rest des dem Transistor (T) zugeordneten Teiles (2') der vergrabenen Schicht eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Teile (2', 2*; 2") der vergrabenen Schicht von der die elektrischen Anschlüsse führenden Oberflächenseite unterhalb eines Schottkykontaktes (11,14) reduziert ist.

7. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (2', 2") der vergrabenen Schicht durch Implantation, insbesondere nach Beendigung der übrigen Dotierungsmaß

nahmen, hergestellt werden.