IT8224911A1 - Procedimento per produrre un tetrodo semiconduttore e tetrodo semiconduttore con esso ottenuto - Google Patents
Procedimento per produrre un tetrodo semiconduttore e tetrodo semiconduttore con esso ottenuto Download PDFInfo
- Publication number
- IT8224911A1 IT8224911A1 IT1982A24911A IT2491182A IT8224911A1 IT 8224911 A1 IT8224911 A1 IT 8224911A1 IT 1982A24911 A IT1982A24911 A IT 1982A24911A IT 2491182 A IT2491182 A IT 2491182A IT 8224911 A1 IT8224911 A1 IT 8224911A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- base
- layer
- semiconductor
- collector
- tetrode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D10/00—Bipolar junction transistors [BJT]
- H10D10/60—Lateral BJTs
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Mechanical Control Devices (AREA)
Description
"PROCEDIMENTO PER PRODURRE UN TETRODO SEMICONDUTTORE E TETRODO SEMICON-DUTTORE CON ESSO OTTENUTO".
RIASSUNTO
L'invenzione riguarda un procedimento ed una forma di attuazione per la produzione di un tetrodo semiconduttore? L'essenza del procedimento secondo l'invenzione risiede nel fatto che si esegue una doppia diffusione o impianto in un substrato semiconduttore per assicurare una struttura di transistore bipolare p-n-p oppure n-p-n lungo la superficie che contiene l'emettitore, la base ed il collettore. Dopo la formazione di questa struttura di semiconduttore, sopra la base vengono realizzati uno strato di isolamento ed un elettrodo supplementare. Terminate le fasi di cui sopra, si aprono finestre di contatto sopra l'emettitore, la base ed il collettore, ed a questi ed all'elettrodo supplementare vengono portati fili conduttori..
La forma di attuazione, secondo l'invenzione, contiene uno strato di emettitore, base e collettore, in un substrato semiconduttore, nonch? uno strato di isolamento su di esso. Essa prevede inoltre un elettrodo supplementare sopra la base sullo strato di isolamento, l'emettitore, la base ed il collettore, nonch? l'elettrodo supplementare essendo collegati a fili conduttori.
Il tetrodo semiconduttore secondo la presente invenzione ? essenzialmente un transistore bipolare dotato di un elettrodo di controllo supplementare che permette una regolazione cont?nua dei parametri elettronici principali dei transistori bipolari e che rende possibile la correzione della divergenza dei parametri risultante inevitabilmente dalla tecnologia
Il tetrodo secondo l?invenzione si presta in modo particolare alla creazione di amplificatori speciali, alla semplificazione di circuiti ed alla realizzazione di dispositivi con resistenza di entrata simile a quella di transistori MOS e con resistenza di uscita e tensione di saturazione simili a quelle di transistori bipolari.
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un procedimento per produrre un tetrodo semiconduttore, nonch? un tetrodo semiconduttore ottenuto con tale procedimento.
Come ? ben noto, il transistore bipolare costituisce uno dei componenti fondamentali dell?elettronica sofisticata.Essohatrovato ampia applicazione in tecniche digitali ed analogiche, sia come elemento distinto'che come componente di circuiti integrati. Dato che i transistori bipolari offrono maggiori vantaggi dei tubi elettronici sia per quanto riguarda la produzione che i parametri elettronici ottenibili, essi hanno, fatta eccezione per qualche applicazione specialistica, sostituito i tubi elettronici. Inoltre, mezzi di produzione in serie sofisticati hanno portato ad un significativo calo del costo di fabbricazione dei transistori bipolari.
Il transistore bipolare ? un dispositivo semiconduttore contenente tre elettrodi, cio? l'emettitore, la base ed il collettore. Il fun zionamento di siffatti transistori bipolari pu? essere caratterizzato dal la relativamente bassa corrente di base (segnale di entrata nelle applicazioni pi? generali)determinando una corrente di emettitore relativamente elevata che viene iniettata nella regione di base la quale, dopo una certa perdita (corrente di base)viene raccoltadal campo elettrico del collettore ed assicura una corrente di collettore (segnale di uscita nelle applicazioni piu generali) che ? proporzionale alla corrente di base. Questo modo di operare ? il motivo per cui il transistore bipolare viene largamente impiegato come elemento attivo di circuiti differenti, come ad esempio amplificatori, circuiti intermedi, porte, eco. E? per? da notare che a motivo della complessa tecnologia, i transistori bipolari presentano gli svantaggi di ima difficile regolazione precisa dei loro parametri elettronici e che la tolleranza da concedere?elevata.Lacapacit? di regolazione unica dei transistori bipolari rende il loro impiego difficile o talvolta impossibile in certi campi di applicazione. Inoltre, la resistenza di entrata significativamente pi? bassa rispetto a quella dei tubi elettronici o dei dispositivi KOS rappresenta per i piloti un aggravio di carico
Quando la tolleranza di uno o pi? parametri costituisce un requisito decisivo, si rende indispensabile l?uso di una tecnica di misurazione altaneaite precisa e di una classificazione mediante controllo di qualit? dei dispositivi,il ohe aumenta ovviamente i costi ed abbassa il rendimento della produzione, riducendo cos? l?efficienza economica# Ovviamen? te, se questi requisiti si fanno pi? elevati, aumentano corrispondentemente anche questi effetti negativi.
Quando si richiede pi? di una possibilit? di controllo, divie ne.inevitabile il ricorso ad un circuito contenente tuia pluralit? di dispositivi distinti o di elementi integrati, il che aggravia ovviamente il costo.
Inoltre, in numerose applicazioni* anche se si accettano svantaggi economici significativi,non ? possibile elevare il livello tecnico gi? raggiunto ricorrendo ai transistori bipolari. ;Scopo della presente invenzione ? quello di eliminare al tempo .stesso tutti gli inconvenienti sopra citati di detti transistori bipolari e mettere a disposizione un dispositivo semiconduttore che sia in grado di eliminare la forte divergenza o disuniformit? introdotta dalla tecnologia? nonch? in grado di consentire la regolazione dei parametri elettronici entro un intervallo ampio senza comportare modifiche alla tecnologia. ;Di conseguenza, l'invenzione si ? posta il compito di realizzare un procedimento ed una forma di attuazione che conseguono gli scopi sopra citati, assicurando una possibilit? di regolazione in pi? per il controllo della corrente del collettore. ;L'invenzione si basa sul riconoscimento che applicando un transistore bipolare dotato di un elettrodo di controllo, cio? un tetrodo semiconduttore, invece di usare transistori bipolari,tradizionali, ? possibile assolvere al compito sopra citato. ;Il procedimento descritto dall'invenzione viene sviluppato sul. la base di un processo noto^nel corso del quale si esegue una doppia diffusione od impianto in un materiale semiconduttore, creando cos? una struttura di transistore p-n-p oppure n-p-n che contiene regioni di emettitore,., base e collettore, dopo di che sullo strato di isolamento creato automaticamente sopra la superficie del semiconduttore nel corso ?i questo processo si aprono finestre di contatto e.si stabiliscono fili conduttori per le regioni di emettitore, base e collettore. ;Il progresso apportato dall'invenzione risiede nel fatto che si provvede a creare uno strato di isolamento speciale sopra la base dopo la diffusione od impianto, e che su questo strato di isolamento viene posto un elettrodo supplementare dotato di un filo conduttore. ;E' opportuno che questo elettrodo supplementare, il suo filo conduttore ed i fili conduttori citati in precedenza siano realizzati contemporaneamente partendo da un identico materiale. ;E' inoltre opportuno realizzare dapprima il solo elettrodo supplementare, e realizzare successivamente i fili conduttori partendo da materiale non identico.. ;Inoltre ? opportuno che la diffusione od impianto siano ese -guiti in imo strato epitassiale creato in precedenza sul materiale semiconduttore, cio? un substrato semiconduttore. ;Anche opportuno ? che gli strati diffusi od impiantati vengano sostituiti interamente nello strato epitassiale. ;E' anche opportuno che la base diffusa od impiantata venga sostituita in parte nello strato epitassiale. ;La forma di attuazione descritta dell'invenzione si basa su una forma di attuazione nota che contiene regioni di emettitore, base e collettore, in un materiale semiconduttore ed uno strato di isolamento con finestre di contatto e fili conduttori. ;Il perfezionamento, cio? l'invenzione stessa, risiede nel fatto che ? previsto un elettrodo supplementare sullo strato?di isolamento sopra la base e che gli strati di emettitore, base e collettore sostituiti nel materiale semiconduttore, come pure l?elettrodo supplementare, sono collegati a fili ;Ai fini dell'invenzione, appare opportuno che il filo di base sia collegato direttamenteallo strato di base. ;Appare inoltre opportuno che lo strato di base sia collegato al filo di base tramite uno strato di estensione della base. ;Inoltre ? opportuno che la forma di attuazione contenga imo strato epitassiale, ;E' infine opportuno che lo strato di base e il filo della base siano collegati tramite il substrato semiconduttore. ;L?invenzione verr? ora descritta nei suoi .dettagli attraverso una forma di attuazione nota e alcune forme di attuazione inventive proierite, con l'ausilio degli annessi disegni dove: ;la figura 1 rappresenta la disposizione di una forma di attuazione nota; ;la figura 2 rappresenta una sezione trasversale di una forma di attuazione nota; ;la figura 3 ? la disposizione di una forma di attuazione secondo l'invenzione (primo esempio); ;la figura 4 ? una sezione trasversale di una forma di attuazione secondo l?invenzione (primo esempio); ;la figura 5 rappresenta la disposizione di un'altra forma di attuazione secondo l'invenzione (secondo esempio); ;la figura 6 rappresenta una sezione trasversale di un'altra forma di attuazione secondo l'invenzione (secondo esempio); ;la figura 7 rappresenta la disposizione di un'ulteriore forma di attuazione secondo l'invenzione (terzo esempio); ;la figura 8 rappresenta una sezione trasversale di un?ulteriore forma di attuazione secondo l'invenzione (terzo esempio); e ;la figura 9 evidenzia le caratteristiche di una forala di attuazione secondo la presente invenzione. ;Numeri di riferimento eguali indicano nelle figure parti egua? li. ;La forma di attuazione nota si pu? osservare nelle figure 1 e 2. La figura 1 rappresenta la disposizione e la figura 2 la sezione trasversale di una forma di attuazione possibile di transistore bipolare prodotto con l'ausilio di uma tecnologia planare. Questa forma di attuazione possibile contiene, nel substrato semiconduttore 11, lo strato di base 12, lo strato emettitore 13, lo strato collettore 20 e, sulla superficie del substrato semiconduttore 11, lo strato di isolamento 21, nonch? sulla base 15, sull?emettitore 17 e sul collettore 19, fili conduttori collegati ai vari,strati in questione attraverso finestre di contatto della ba? se 14, dell' emettitore 16 e del collettore 18. ;Come ? ben noto,nel corso della tecnologia planare usata per produrre transistori bipolari,per prima cosa si crea uno strato di conduttivit? opposta nel substrato semiconduttore 11, ricorrendo alla diffusione selettiva. La selettivit? ? assicurata da un materiale di mascberatura sulla superficie del substrato semiconduttore 11 nel quale la costante di diffusione del drogante ? di alcuni ordini di grandezza inferiore a quella nel substrato semiconduttore 11 stesso. Come esempio "diquanto sopra, nel caso dell'impiego di silicio come substrato semiconduttore 11, il biossido di silicio prodotto inevitabilmente durante il processo tecnologico ha dimostrato di essere un eccellente materiale di mascberatura. Questa diffusione selettiva dell'emettitore ? seguita dalla produzione di strutture n?p-n oppure p-n-p sia in direzione orizzontale che verticale, dopo di che si aprono finestre di contatto nello strato isolante 21 di biossido di silicio in punti appropriati sugli strati diffusi 12, 13 e di collettore 20. ? ;Inoltre, la superficie viene ricoperta con uno strato metallico ed in seguito questo strato viene asportato dai punti dove non serve mediante incisione selettiva e contatti metallici vengono assicurati fra gli strati semiconduttori 12, 13, 20 ed i fili 15, 17, 19 nei punti di contatto 14, 16, 18, mediante legatura metallurgica. ;Il funzionamento di un transistore bipolare ottenuto in questo modo, supposto di considerare la configurazione di emettitore pi? generalmente comune, pu? essere ricapitolato come segue. Attraverso la giunzione eraettitora-base polarizzata direttamente (l'interfaccia fra gli strati di base 12 e di emettitore 13) vettori di cariche minoritarie vengono iniettate nello strato di base 12, la cui quantit? sar? proporzionale alla tensione di polarizzazione, cio? alla tensione della base. Una piccola parte di questi vettori iniettati viene ricombinata o compensata nello strato di base 12 ed assicura la corrente di base, mentre la parte rimanente pi? significativa dei vettori viene espulsa dallo strato di base 12 verso lo strato collettore 20 dal campo elettrico della giunzione collettore-base a polarizzazione inversa (l'interfaccia fra lo strato di collettore 20 e lo strato di base 12). ;I parametri elettronici del dispositivo sono determinati prevalentemente dal livello di drogatura e dalla forma geometrica degli strati 12, 13, 20. Il guadagno di corrente comune dell'emettitore, cio? l?indice della corrente di collettore e di base, che costituisce forse il parametro pi? caratteristico, per esempio dei transistori bipolari,? prevalentemente funzione dell'integrale di carica della base (cio? del livello di impurit? della base), ed il guadagno di corrente come funzione della corrente di collettore ? determinato principalmente dalla geometria degli strati 12, 13, 20. Un transistore bipolare, se realizzato con i seguenti parametri:profondit? di diffusione 1-3 micrometri, larghezza di base 0,5 mi crometri, resistenza laminare dell'emettitore 5-100hm/|J , resistenza laminare della base 150-300 Ohm/Q , resistivit? del collettore 0,1-1 Ohmcm assicura per esempio un guadagno di corrente dell'ordine di 5-100. ;La disposizione (figura 3) e la sezione trasversale (figura 4) del tetrodo semiconduttore, cio? del transistore bipolare controllato a porta, secondo la presente invenzione, compaiono nelle figure 3 e 4. Sebbene con geometria diversa, il tetrodo comprende,analogamente al transistore bipolare, lo strato di emettitore 13? lo strato di base 12 e lo strato di collettore 20, questi strati 12, 13, 20 essendo collegati ai fili conduttori 15, 17? 19 tramite le finestre di contatto 14? 16, 18 aperte nello strato isolante 21. (Bisogna per? aggiungere che detto tetrodo, secondo la presente invenzione, pu? essere prodotto non soltanto sulla base del tran sistore bipolare tradizionale, ma anche sulla base di una?qualsiasi altra struttura di semiconduttore che contenga sulla sua superficie almeno due giunzioni p-n oppure n-p opportunamente sostituite).Detto tetrodo contiene per? un elettrodo di controllo 22 supplementare, nonch? un filo conduttore 23 per il medesimo, mentre lo strato di isolamento 21 sopra lo strato di base 12 viene utilizzato non soltanto per consentire fasi tecnologiche selettive e per proteggere la sua superficie, ma anche per assicurare all?elettrodo di controllo supplementare 22 un cammino capacitivo per influenzare lo strato di base 12 attraverso il campo elettrico e fornire un?ulteriore possibilit? di controllo. Pertanto, lo strato di isolamento 21 qui applicato, od almeno la parte di esso che giace al di sotto dell?elettrodo ?i controllo supplementare22, deve soddisfare requisiti molto pi? rigorosi che non quelli dei transistori bipolari. Lo spessore dello strato di isolamento 21, per esempio, che rappresenta un parametro essenzialmente insignificante nel caso dei transistori bipolari, gioca qui un ruolo importante nella determinazione del valore del campo elettrico e pertanto nella determinazione della pendenza della cuiva di controllo. Inoltre la concentrazione della carica d?ossido e gli stati d?interfaccia influenzano l?intervallo di controllo spostando il potenziale efficace sull?elettrodo di controllo 22 e determinano soprattutto l?affidabilit? del dispositivo. L'intervallo di controllo pu? essere modificato variando la concentrazione delle impurit? nello strato di base oppure variando il materiale dell'elettrodo di controllo 22 anche attraverso la differenza di funzione operativa del metallo-semiconduttore. ;La tecnologia adottata per creare la struttura fondamentale, cio? per la creazione degli strati di emettitore 13? di base 12 e di collettore 20, come pure per formare contatti e fili conduttori, ? simile a quella usata per la produzione di transistori bipolari, sebbene i parametri ottimali per alcune delle fasi tecnologichepossano essere diversi dai parametri usati nel caso dei transistori bipolari. Tuttavia, l'elettrodo di controllo 22 e lo strato di isolamento 21 sottostante debbono esse? i-e realizzati mediante uno dei procedimenti ben noti nella tecnologia dei dispositivi KOS; per esempio, quando viene usato un substrato di silicio, lo strato di isolamento 21 pu? essere creato mediante ossidazione a secco seguita da trattamento termico e l'elettrodo di controllo pu? essere ricavato da alluminio simultaneamente alla formazione dei fili 15, 17, 19, 23 ;Il funzionamento del tetrodo semiconduttore prodotto in questo modo pu? essere descritto come segue. La giunzione emettitore-base via ne polarizzata direttamente, mentre la giunzione collettore-base viene polarizzata inversamente, come si fa nel caso del regime attivo di transistori bipolari, ed una corrente di iniezione circola dall'emettitore al collettore e pu? essere regolata m?diante la corrente di base. Tuttavia, anche se la direzione di flusso della,corrente ? prevalentemente verticale nel caso dei tradizionali transistori bipolari, per il presente tetrodo la corrente deve fluire prevalentemaite lungo il piano della superficie in quanto soltanto questa componente della corrente di collettore pu? essere controllata mediante il campo elettrico dell'elettrodo di controllo 22, e la componente verticale della corrente di collettore non dipende dal potenziale dell?elettrodo di controllo 22 e pu? essere influenzata soltanto attraverso la corrente di base? Il funzionamento dell?elettrodo di controllo 22 si basa sul fatto che la quantit? di vettori di carica in corrispondenza della superficie del semiconduttore di una capacitanza KOS (nel nostro caso, l?elettrodo di controllo 22, lo strato di isolamento 21 e lo strato di base 12, che realizzano una struttura siffatta) che.eguaglia la quantit? di droganti ionizzati nel caso ideale senza alcuna polarizzazione fra l?elettrodo di controllo 22 e la superficie del semiconduttore, pu? essere modificata mediante il potenziale assegnato all?elettrodo di controllo 22 e la misura di accumulo, depauperamento od inversione dipende dalla concentrazione delle impurit? in prossimit? della superficie. ;Ci? significa che la larghezza della base e l?integrale di carica della base in prossimit? della superficie dello strato di base 12 possono essere modificate alterando il potenziale assegnato all?elettrodo di controllo 22 e pertanto il profilo di drogatura virtuale del transistore bipolare e, conseguentemente, anche i parametri elettronici principali (guadagno di corrente, frequenza di interdizione, ecc). La struttura bipolare fondamentalecreata durante il processo tecnologico pu? perci? essere modificata, fornendo in tal modo un?altra possibilit? efficace di controllo e realizzando un tetrodo.? ;I parametri elettronici della struttura fondamentale, analogamente ai transistori bipolari, dipendono dalla concentrazione delle impurit? e dalla geometria degli strati 12, 13, 20. Tuttavia, contrariamente ai transistori bipolari, nel caso di un tetrodo, la forra?,di realizzazione e la geometria debbono essere tali per cui il rapporto fra il contorno ed il territorio della regione di emettitore sia per quanto possibile elevato onde assicurare un flusso di corrente prevalentemente lungo la superficie del semiconduttore. Per di pi?, per quanto riguarda la scelta del profilo di drogatura, bisogna tener conto del fatto che la pendenza della curva di controllo e il suo intervallo di controllo, oltre che dal materiale dello strato di isolamento 21 e dell'elettrodo di controllo 22 e dalla larghezza dello strato di isolamento 21, dipendono anche dal profilo di drogatura in corrispondenza del semiconduttore. ;Le figure 5 e 6 rappresentano rispettivamente la disposizione (figura 5) e la sezione trasversale (figura 6) di una ulteriore forma di attuazione secondo la presente invenzione. Questo tipo di forma di attuazione, oltre al substrato semiconduttore 11,allo strato dibase 12, allo strato di emettitore 13, allo strato di collettore 20, ai contatti 14, 16, 18, ai fili conduttori 15, 17, 19, 23, all'elettrodo di controllo 22 ed allo strato isolante 21, contiene uno strato epitassiale 24 ed uno strato di estensione della base 25? Lo strato epitassiale 24, che in questo rappresenta lo strato di collettore 20 e contiene in se stesso l'intero strato di base 12, assicura una possibilit? di isolamento quando si impiega il tetrodo in questione in circuiti integrati/e l'aggiunta di uno strato annegato sotto la base c?n conduttivit? identica a quella della base (non ino? . strato nelle figure) permette?di ridurre la componente di corrente che risulterebbe altrimenti incontrollabile con l'elettrodo di controllo 22. ;La tecnologia per produrre questa forma di attuazione differisce dalla precedente per il fatto che si provvede in primo luogo a creare uno strato epitassiale 24 sulla superficie del substrato 11 che, in questo caso, non ? indispensabile sia di materiale semiconduttore, la diffusione od impianto della base e dell'emettitore essendo eseguita soltanto dopo questa fase, attraverso un'unica finestra nella riserva.Dopo di ci? si provvede a formare lo strato di estensione della base 25 mediante diffusione od impianto (? da notare che questo strato pu? essere costituito anche prima della diffusione della base e dell?emettitore), e si produce lo strato di isolamento 21, si aprono le finestre di contatto 14? 16, 18, eseguendo infine 1*elettrodo di controllo 22 ed i fili conduttori 15? 17? 19, 23- .
Dato che la diffusione della base dell'emettitore ha luogo attraverso un'unica finestra nella riserva, si ottiene automaticamente l'allineamento, ottenendo cos? la produzione di tetrodi con questa base ed un buon rapporto fra contorno e territorio. In questo caso, per?, il contatto di base 14 non pu? essere sostituito come in precedenza, in quanto la larghezza della base ? troppoesigua, cosicch? si rende necessario uno strato di estensione della base 25, il quale, attraverso il contatto 14, assicura il contatto fra lo strato di base 12 ed il filo 15 della base.
Le figure 7 e 8 rappresentano rispettivamente la disposizione (figura 7) e la sezione trasversale (figura 8) di un'altra forma di attuazione.
Quest'ultima forma di attuazione comprende, in aggiunta al sub strato semiconduttore 11, allo strato di base 12, allo strato di emettito? re, allo strato di collettore 20? ai contatti 14, 16, 18, ai fili 15? 17, 19, 23, all'elettrodo di controllo 22, allo strato di isolamento 21 ed allo strato epitassiale 24? uno strato isolante supplementare 26 che ha lo scopo di assicurare l'isolamento fra l'elettrodo di controllo 22, il suo filo conduttore 23 ed i fili conduttori 15, 17, 19 dell'emettitore, della base e del collettore.
La tecnologia per produrre questa forma di attuazione differisce dalle tecnologie precedentiperilfatto chelo stratodicollettore 20 ? rappresentato da uno strato epitassiale 24 che include solo parzialmente lo strato di base 12, cio? lo strato di base 12 viene diffuso attraverso lo strato epitassiale 24 entro il substrato semiconduttore 11 che presenta lo stesso tipo di conduzione della base 12 e pertanto il contatto di base 14 pu? essere eseguito sullo strato semiconduttore 11 e il filo conduttore 15 della base essere collegato ad esso. Una tecnologia alternativa prevede che il materiale usato perl'elettrododi controllo22 edil suofilo conduttore 23 differisca dal materiale utilizzato per i fili conduttori 17,15? 19 dell'emettitore, della base^del collettore ( nel caso di silicio esso pu? essere per esempio polisilicio), per cui si viene ad assicurare una metallizzazione a doppio strato e si pu? ottenere ima migliore densit? dei dispositivi per le applicazioni riguardanti circuiti integrati, sebbene questa metallizzazione a doppio strato imponga l'uso di uno strato di i? solamento supplementare 26.
Un'ulteriore caratteristica della forma di attuazione in questione ? che la componente della corrente di collettore non controllabile mediante l'elettrodo 22 viene praticamente eliminata in quanto non si viene a creare alcuna struttura n-p-n oppure p-n-p al di sotto dello strato di base 12. Tuttavia, la caratteristica di cui sopra comporta uno svantaggio consistente nel fatto che, nonostante l 'impiego dello strato epitassiale 24? l'isolamento totale di tetrodi separati per le applicazioni a circuiti integrati risulta impossibile poich? i loro strati di base 12 sono collegati tramite il substrato semiconduttore 11.
La figura 9 rappresenta una caratteristica della forma di attuazione prevista della presente invenzione. Pi? precisamente, il rapporto fra le correnti di collettore I e di base I , cio? il guadagno di corrente comune dell'emettitore I /I come funzione del potenziale sull 'elettro do di controlloV , ? rappresentato con la corrente di base come parametro pi? esattamente in corrispondenza di ? B ,IB eIB dove IB ? pi? bassa di IB , ed IB ? pi? altaIB . In questo caso, il transistore bipolare ? rappresentato da una struttura n-p-n, per cui un potenziale positivo passato all'elettrodo di controlloY provoca un depauperamento parziale, un'inversioneparzialenellostratosuperficialedellabaseediconseguenzaunintegrale caricadellabaseridottaeduna larghezzadibasecheportaadunpi?altoguadagno dicorrente?^,/?^. Contrariamentealpotenzialepositivo,l'applicazionedelpotenzialedicontrollonegativoV d?uneffettoopposto,poich?inquestocaso,amoti vodell'accumulodicaricheincorrispondenzadellasuperficiedellostratodi base, l?integrale carica della base e la larghezza della base crescono, con concomitante riduzione del guadagno di corrente I /I sebbene ovviamente questo processo dia una eurva di controllo a pendenza inferiore di quella precedente. Inoltre si pu? osservare che aumentando la corrente di base
I si abbassa il guadagno di corrente I /I , sebbene questo sia un fenomeno ben noto della fisica dei transistori bipolari e sia imputabile so.- . prattutto all'abbassamento di efficienza dell?emettitore ad un certo livello
Claims (12)
1. Procedimento per produrre un tetrodo semiconduttore, nel corso del quale si esegue una doppia diffusione in un substrato semiconduttore allo scopo di creare una struttura di transistore bipolare n-p-n oppure pn-p lungo la superficie, la quale contiene un emettitore, una base ed un collettore,dopodichevengonoapertefinestredicontattonellostratoisolante formato,duranteladiffusioneoppurenelcorsodiunafasetecnologicaseparata, sopra l?emettitore,la "baseedilcollettore,esiapplicanoconduttoriaquesti strati, caratterizzato dal fatto che sopra lo strato di base viene realizzato un elettrodo supplementare isolato da detto strato di base, e che ? previsto un conduttore per questo elettrodo supplementare.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo strato di ossido formato sopra la base viene asportato per incisione e che viene prodotto un nuovo strato di ossido pi? opportuno.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elettrodo e relativo conduttore vengono prodotti simultaneamente partendo dallo stesso materiale.
4 Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si realizza prima l'elettrodo supplementare, i conduttori venendo collegati solo in seguito a questa fase.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la diffusione od impianto vengono effettuati in uno strato epitassiale creato sulla superficie del substrato semiconduttore.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5? caratterizzato dal fatto che gli stati diffusi o impiantati vengono sostituiti interamente nello strato epitassiale. .
7. Procedimento secondo la rivendicazione 5? caratterizzato dal fatto che la diffusione od impianto si estende ?sopra lo strato epitassiale
8. Tetrodo semiconduttore realizzato con il procedimento secondo le rivendicazioni 1-7 e comprendente uno strato di emettitore, uno di base? uno di collettore e uno di isolamento e relativi conduttori, caratterizzato dal fatto di presentare un elettrodo supplementare sopra la base, su detto strato isolante. ( figura 3 e 4).
9. Tetrodo semiconduttore secondo la rivendicazione 8,caratterizzato dal fatto che il conduttore di base ? ricavato direttamente sullo strato di base (figure 3 e 4)
10. Tetrodo semiconduttore secondo la rivendicazione 8^caratterizzato dal fatto che il conduttore di base ? collegato allo strato di base attraverso lo strato di estensione . (figure 5 e 6).
11. Tetrodo semiconduttore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di presentare inoltre uno strato epitassiale, (figure 5 s 6}
12. Tetrodo semiconduttore secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il conduttore di base viene sostituito sul substrato semiconduttore, (figure 7 ed 8).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU813926A HU183760B (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Method and arrangement for shaping semiconductor tetrode |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT8224911A0 IT8224911A0 (it) | 1982-12-22 |
| IT8224911A1 true IT8224911A1 (it) | 1984-06-22 |
| IT1153688B IT1153688B (it) | 1987-01-14 |
Family
ID=10966096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT24911/82A IT1153688B (it) | 1981-12-23 | 1982-12-22 | Procedimento per produrre un tetrodo semiconduttore e tetrodo semiconduttore con esso ottenuto |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0096686A4 (it) |
| JP (1) | JPS58502175A (it) |
| HU (1) | HU183760B (it) |
| IT (1) | IT1153688B (it) |
| WO (1) | WO1983002369A1 (it) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58103169A (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体可変抵抗素子 |
| US5717241A (en) * | 1993-12-09 | 1998-02-10 | Northern Telecom Limited | Gate controlled lateral bipolar junction transistor |
| TWI427660B (zh) * | 2011-06-16 | 2014-02-21 | Univ Nat Ilan | 高纏繞密度之四聯電極製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3271640A (en) * | 1962-10-11 | 1966-09-06 | Fairchild Camera Instr Co | Semiconductor tetrode |
| US3445734A (en) * | 1965-12-22 | 1969-05-20 | Ibm | Single diffused surface transistor and method of making same |
| US3836998A (en) * | 1969-01-16 | 1974-09-17 | Signetics Corp | High voltage bipolar semiconductor device and integrated circuit using the same and method |
| US3663869A (en) * | 1971-01-26 | 1972-05-16 | Westinghouse Electric Corp | Bipolar-unipolar transistor structure |
| GB1318856A (en) * | 1971-03-18 | 1973-05-31 | Ferranti Ltd | Semiconductor devices |
| US4167425A (en) * | 1975-09-19 | 1979-09-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing lateral bipolar transistor by ion-implantation and controlled temperature treatment |
| US4097888A (en) * | 1975-10-15 | 1978-06-27 | Signetics Corporation | High density collector-up structure |
-
1981
- 1981-12-23 HU HU813926A patent/HU183760B/hu unknown
-
1982
- 1982-12-22 IT IT24911/82A patent/IT1153688B/it active
- 1982-12-23 WO PCT/HU1982/000067 patent/WO1983002369A1/en not_active Ceased
- 1982-12-23 EP EP19830900057 patent/EP0096686A4/en active Pending
- 1982-12-23 JP JP83500103A patent/JPS58502175A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU183760B (en) | 1984-05-28 |
| IT8224911A0 (it) | 1982-12-22 |
| WO1983002369A1 (en) | 1983-07-07 |
| JPS58502175A (ja) | 1983-12-15 |
| EP0096686A1 (en) | 1983-12-28 |
| IT1153688B (it) | 1987-01-14 |
| EP0096686A4 (en) | 1985-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| IE56041B1 (en) | Method of fabricating a semiconductor device with a base region having a deep portion | |
| Lee et al. | Orientation effect on planar GaAs Schottky barrier field effect transistors | |
| TWI518880B (zh) | 半導體裝置及用於半導體裝置的參考電壓產生電路 | |
| US4053915A (en) | Temperature compensated constant current source device | |
| IT9022237A1 (it) | Processo di introduzione e diffusione di ioni di platino in una fetta di silicio | |
| US5525826A (en) | Integrated vertical bipolar and vertical MOSFET transistors | |
| JPS60194558A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0732249B2 (ja) | 高速スイツチング横形絶縁ゲ−トトランジスタ | |
| JP2713205B2 (ja) | 半導体装置 | |
| CN109065448A (zh) | 形成晶体管的方法、衬底图案化的方法及晶体管 | |
| IT8224911A1 (it) | Procedimento per produrre un tetrodo semiconduttore e tetrodo semiconduttore con esso ottenuto | |
| JP5928429B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS6042624B2 (ja) | 電界効果型スイツチング素子 | |
| US3753806A (en) | Increasing field inversion voltage of metal oxide on silicon integrated circuits | |
| ITMI990331A1 (it) | Didpositivo con transitore bipolare e transitore mosfet integrati in configurazione emitter switching | |
| US3450963A (en) | Field effect semiconductor devices of the junction type and method of making | |
| US20120199903A1 (en) | Semiconductor device having a super junction | |
| JP2000164855A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置及びその製法 | |
| JPS6031107B2 (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH02187071A (ja) | 半導体装置 | |
| CN106252402A (zh) | 一种沟槽栅型igbt及其制备方法 | |
| KR800000889B1 (ko) | 반도체 장치 | |
| JPS5830741B2 (ja) | ハンドウタイソウチ | |
| JPS57164560A (en) | Manufacture of semiconductor integrated circuit device | |
| JPS60787B2 (ja) | 絶縁ゲート形電界効果半導体装置 |