182506. lajstromszámú szabadalom • Emitter elrendezés MOSFET számára
13 182506 14 tor elektródák alkalmazása előtt mutatják. A gyártási eljárás bármilyen lehet, beleértve a D—MOS gyártástechnológiát, és az ionimplantációs technikát is, amelyet a fentiekben már leírtunk a rétegek alakításával és az elektródák elhelyezésével kapcsolatban, mint előnyös módszert. A készüléket N-csatornás eszközként újuk le. Belátható azonban, hogy a találmány P-csatornás eszközökhöz és kiürítéses üzemű eszközökhöz is alkalmazható. A 13. és 14. ábra szerinti eszköz az egyik felületén több, sokszögű emitter tartománnyal rendelkezik, ahol ezek a sokszögű tartományok előnyösen hatszögletűek. Más alakokat, így például négyszög alakú tartományokat is lehetett volna használni, de a hatszögű alak az egymással szomszédos emitter tartományok között jobban biztosítja az egyenletes, egyforma távolságokat. A 13. és 14. ábráknál a hatszögletű emitter tartományokat egy félvezető alaptestben vagy félvezető lemezen alakítottuk ki, amely egykristályos szilíciumból álló N-típusú 120 alaplemez lehet, amelyen egy vékony N(—) típusú epitaxiális 121 tartomány van kialakítva, amint az a legjobban a 14. ábrán látható. Valamennyi réteg az epitaxiális 121 tartományban van kialakítva. Megfelelő maszkok használatával több P-típusú tartomány, így például a 13. és 14. ábrán látható 122 és 123 tartományok alakíthatók ki a félvezető 120 alaplemez egyik felületén, ahol ezek a tartományok általában sokszög alakú, előnyösen hatszögletű elrendezésűek. Nagyszámú ilyen sokszögletű tartományt alakítunk ki. Például egy 2,5 x 3,6 mm nagyságú felülettel rendelkező eszközön kb. 6600 sokszögletű tartományt hozunk létre, és ezzel kb. 0,6 m teljes csatornaszélességet valósítunk meg. A sokszögletű tartományok mindegyike kb. 0,025 mm szélességű lehet vagy ennél kisebb, a sokszög két átellenes oldalára merőlegesen mérve. A tartományokat egymástól kb. 0,015 mm távolság választja el, merőlegesen mérve az egymással szomszédos sokszögletű tartományok egyenes oldalai között. A P(+) típusú 122 és 123 tartományok d mélysége előnyösen kb. 5 jum, ami biztosítja a kedvező karakterisztikát. A P tartományok mindegyike külső peremtartományokkal rendelkezik, amelyeket a rajzon a P típusú 122 illetve 123 tartományok 124 és 125 peremrészek szemléltetnek, amelyek mélysége kb. 1,5 fim. Ennek a távolságnak az eszköz kapacitásának csökkentése érdekében a lehető legkisebbnek kell lennie. A sokszögletű tartományok, köztük a 122 és 123 tartományok, az N(+) típusú sokszögletű, gyűrű alakú 126, illetve 127 tartománnyal van ellátva. A 124 és 125 peremrészek a 126, illetve 127 tartományok alatt vannak elhelyezve. Az N(+) típusú 126 és 127 tartományok együttműködnek egy viszonylag jól vezető N(+) típusú 128 tartománnyal, amely az N(+) tartomány, amely a szomszédos P-típusú sokszögek között helyezkedik el, meghatározva a különböző csatornákat az emitterek és a kollektor között, amit a későbbiekben még részletesebben ismertetünk. A jó vezetőképességű N(+) típusú 128 tartományokat a fentiekben leírt módon alakítjuk ki, és így igen kis értékű áteresztőirányú ellenállást érünk el. A 13. és 14. ábrával kapcsolatosan megjegyezzük, hogy a félvezető lemez teljes felülete egy oxidréteggel, vagy szokásos oxid és nitrid réteg kombinációjával van beborítva, amelyeket a különböző rétegek kialakításához állítunk elő. Ez a réteg képezi a szigetelő 130 oxidréteget. A 130 oxidréteg sokszög alakú nyílásokkal rendelkezik, így a 131 és 132 nyílásokkal, közvetlenül a sokszög alakú 122 és 123 tartományok felett. A 131 és 132 nyílások kerülete túlnyúlik az N(+) típusú 126 és 127 tartományokon, amelyek emitter gyűrűket alkotnak, a 122, illetve a 123 tartományok felé. A 130 oxidréteg, amely megmarad a sokszög alakú nyílások kialakítása után, alkotja a félvezető eszköz vezérlő elektródájának oxidrétegét. A vezérlő elektródákat ezután a 15. ábra szerint lehet kialakítani. A 140, 141 és 142 vezérlő elektródák egy poliszilídum rácsot alkotnak, amely befedi a 130 oxidréteget. Ezután szilíciumoxidból álló 145, 146, és 147 fedőréteget helyezünk el a 140, 141 és 142 vezérlő elektródákból álló rács tetején, amely elszigeteli a poliszilídum vezérlő elektródát és az emitter elektródát, amelyet ezután helyezünk el a félvezető lemez teljes felső felületén. A 15. ábrán a 150 emitter elektródát egy vezetőképes réteg képezi, ami bármely alkalmas anyagból, például alumíniumból készülhet. Ezután a 151 kollektor elektródát is kialakítjuk. A kész 15. ábra szerinti készülék egy N-csatornás eszköz, amelynél a csatornatartományok az egyes önálló emitterek és a félvezető anyag között vannak kialakítva, amely végül is megvalósítja a kapcsolatot a 151 kollektor elektródával. így egy 160 csatorna van kialakítva a 150 emitter elektródához csatlakozó 126 tartomány és N(+) típusú a 151 kollektor elektródához csatlakozó 128 tartomány között. A 160 csatorna N-típusú vezetővé válik a 140 vezérlő elektródán alkalmazott megfelelő vezérlő feszültség hatására. Hasonló módon a 161 és 162 csatornák a 150 emitter elektródára csatlakozó 126 tartomány és a környező N(+) típusú 128 tartomány között vannak kialakítva, amely 128 tartomány biztosítja az összeköttetést a 151 kollektor elektródával. így megfelelő vezérlő feszültség alkalmazásával a vezérlő elektródán (beleértve a 15. ábra szerinti 141 vezérlő elektródát) a 161 és 162 csatornák vezetővé válnak, és többségi töltéshordozókon alapuló vezetést tesznek lehetővé a 150 emitter elektródáról a 151 kollektor elektródára. Az egyes emitterek párhuzamos vezető csatornákat képeznek, ahol például a 142 vezérlő elektróda alatti 163 és a 164 csatornák vezetést tesznek lehetővé a 127 tartománytól és egy N-típusú 170 tartománytól az N(+) típusú 128 tartományba és azután a 151 kollektor elektródára. Megjegyezzük, hogy a 14. és 15. ábra egy P-típusú 171 tartományt is mutat, amely a félvezető lemez pereméhez csatlakozik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
