Мощный планарный многоэмиттерный транзистор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 1 29/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3783827/24-25 (22) 24.08.84 (46) 07,01.90. Бюл, Р 1 (72) Е.З.Иазель, Е.А.Никольский,.

Л.E.Ñòåñèí и Т.В.Голованова (53) 621. 382 (088. 8) (56) Отказы Вч-транзисторов, которых не должно быть. Электроника, 1977, 10, с. 99-101

Патент Великобритании Р 1280948, кл. Н 01 К, 1972. (54)(57) 1. МОЩНЫЙ ПЛАНАРНЫЙ 11НОГОЭИИТТЕРНЫЙ ТРАНЗИСТОР, содержащий . полупроводниковый кристалл, включающий области эмиттеров, базы и коллектора, балластные эмиттерные резисторы, гальванически изолированные друг от друга, каждый из которых гальванически связан с соответствующей областью эмиттера, общую контактную эмиттерную площадку, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности и расширения частотного диапазона в сторону высог ких частот, балластные резисторы выполнены в виде полупроводниковых обИзобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к мощным планарным многоэмиттерным транзисторам с балластными полупроводниковыми резисторами.

Целью изобретения является повьппе" ние надежности и частотного диапазона в стороны высоких частот.

На фиг, 1 изображен разрез по области эмиттера структуры планарного многоэмиттерного транзистора с балластными резисторами (пример 1).

„„SU„„1223796 А1

2 ластей того же, что и области эмит тера, типа проводимости, расположены в области базы под общей контактной эмиттерной площадкой, при этом каждый из резисторов удален от ближайшей области эмиттера на расстояние не менее суммы максимальной ширины области пространственного заряда области эмиттера в области базы и максимальной ширины области пространственного заряда области резистора в области базы.

2. Транзистор.по п, ), о т л и " ч а ю шийся тем, что между областями эмиттеров и областями резисторов сформирована дополнительная область того же, что и область эмиттера, типа проводимости, удаленная от этих областей на расстояние не менее суммы максимальной ширины области пространственного заряда области эмиттера в области базы и максимальной ширины области пространственного заряда области резистора в области базы.

На фиг. 2 изображена структура планарного многоэмиттерного транзистора с балластными резисторами согласно изобретению (пример 1), вид сверху.

На фиг. 3 изображен разрез по об-. ласти базы структуры планарного мно-. гоэмиттерного транзистора с балластными резисторами (пример 1), На фиг. 4 изображена структура планарного многоэмиттерного транзис!

223796

Размер кристалЕмкость к оллектора, Пробивное напОбласть мак симальИак с им ал ьный ток коллектор, Т„ „(А) ных режимов, U Х,< ряжение, Ск (Пф) Транзисторы по примеру 1 предлагаемого изобретения

Транзисторы по примеру 2 предлагаемого изобретения

Транзисторы в соответствии с прототипом

900

40 В; 2 А

4,6 4,6 420

4,6 4,6 420

900 40 В; 2,5А

500 40 В; 2 А

5 5

4,7 4,7 540 тора с балластными резисторами согласно изобретению (пример 2), На фиг. 5 изображен разрез по области эмиттера структуры планарного многоэмиттерного транзистора с балластными резисторами (пример 2), На фиг, 6 изображен разрез по области базы структуры планарного многоэмиттерного транзистора с балластными резисторами (пример 2), Транзистор содержит полупроводниKoBbIA кристалл 1, область базы 2, область эмиттера 3, эмиттерный контакт 4, общую базовую контактную площадку 5, диэлектрик 6, балластный резистор /, контакты к балластному резистору 8, 9, контактные окна 10, базовый контакт 11, общую контактную площадку 12 области эмиттера, дополнительную область 13.

Были изготовлены опытные образцы транзисторов.

На исходную эпитаксиальную структуру 801(ЗФ40 методом термического окисления при 1100 С нанесли слой двуокиси кремния толщиной 0,8 мк.

Далее в слое двуокиси кремния методом фотолитографии вскрыли окна, в которые затем провели диффузию бора при 900 С в течение 30 мин. Затем провели перераспределение бора и окисление при 1200 С в течение 6 ч.

В выращенном таким образом слое двуокиси кремния толщиной мк методом фотолитографии вскрыли 24 окна для диффузии эмиттера размером 1,2 х х 0,16 мм. Одновременно вскрыли 24 окна размером 0,2 х 0,04 мм для диффузии в области резисторов. Размер окна выбрали исходя из того, что резистор должен иметь номинал около

7-!5 ом, а поверхностное сопротивле5 ние после диффузии в эмиттер составляет примерно 20 м/ Q После фотолитографии произвели диффузию фосфора в эмиттер и резистор одновременно.

Затем методом термического окисления нанесли слой двуокиси кремния, в котором методом фотолитографии вскрыли контактные окна к базе, эмиттерам и резисторам, Затем методом вакуумного напыления нанесли алюминиевую металлизацию толщиной 3 мк. Далее кремниевую пластину разрезали на кристаллы, которые затем собрали в корпус для контроля электричесКих параметров.

Был изготовлен еще один транзистор, 20 все технологические операции при изготовлении которого аналогичны вышеописанному, за исключением фотолитографии для вскрытия окон для диффузии эмиттера и резисторов, В про25 цессе фотолитографии в слое двуокиси кремния вскрывают окно для диффузии в дополнительную область между областями эмиттера и резисторов. Все последующие операции также аналогич30 ны описанным, Были также изготовлены транзисторы в соответствии с прототипом, с нихромовыми резисторами, Результаты измерения параметров транзисторов приведены в таблице, Из таблицы видно, что транзисторы согласно изобретению (примеры 1 и 2) имеют улучшенные электрические характеристики и уменьшенные размеры кристалла по сравнению с транзистором-прототипом.

1223796 А-А

1223796

Составитель Н. Логутко

Техред N.ÄHäûê

Корректор С. Шекмар

Редактор А.Юрчикова

Закаэ 150 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ 4/5

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101