METHOD OF MAKING A SEMICONDUCTOR DEVICE INCLUDING COMPLEMENTARY TRANSISTORS

Abstract: 1. Method of making a semiconductor arrangement with complementary transistors in a silicon semiconductor material of the N-type conductivity, where in an ion implantation step a buried P-doping region is formed as a collector region of a PNP transistor, in another doping step a P-doping region reaching to the surface and superimposed on the P-doping region is formed as the base region of an NPN transistor, and where in a further doping step an N-doping region is formed in the base region of the NPN transistor as an emitter region of this transistor, and whereby the application of a metal coating onto the surface over the collector region of the PNP transistor a Schottky barrier contact is formed as the emitter of this transistor, characterized by the following process step : a) In a first ion implantation step, one respective buried P-doping region (28', 34, 36) is generated at least in one region of the semiconductor material determined for the PNP transistor, and at least in one region determined for the NPN transistor, one forming the (sub)collector region (34) of the PNP transistor, and the other the base region (36) of the NPN transistor (Fig. 2B). b) In a second implantation step, a P-doping region (28", 42, 44) superimposed on the buried P-doping region and reaching up to the surface is generated in each region, one forming the collector contact region (42) of the PNP transistor, and the other a supplementary base region (44) of the NPN transistor (Fig. 2C). c) In a third doping step, preferably an ion implantation step, with dopants of N-type conductivity the base contact region (50) of the PNP transistor and the emitter region (52) of the NPN transistor are produced (Fig. 2E). d) By applying a high work function metal, the Schottky barrier contact (72) providing the emitter of the PNP transistor is formed spaced from the collector contact region (42) on the base region (59) over the (sub)collector region (34) of the PNP transistor (Fig. 2F).

Description: Halbleiteranordnung für einen verbesserten Bipolartransistor und zugehöriges Herstellungsverfahren Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung für Bipolartransistoren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein vorteilhaftes zugehöriges Herstellungsverfahren. Auf dem Gebiet der elektrischen Schaltkreistechnik hat sich weithin die Erkenntnis durchgesetzt, dass man mit komplementären Bipolartransistoren vorteilhafte Betriebseigenschaften erzielen kann, da man z.B. in einem Inverter-Grundschaltkreis zu einem aktiven NPN Bipolartransistor einen dazu komplementären PNP Bipolartransistor als ebenfalls aktives Lastelement einsetzen kann. Problematisch ist jedoch an komplementären Bipolarschaltkreisen, dass ihre Herstellung auf einem gemeinsamen integrierten Schaltungsplättchen im allgemeinen eine komplexere Verfahrensausgestaltung erfordert als bei Vorsehung von Transistoren nur eines Leitungstyps. Es wurden auch bereits komplementäre Bipolartransistorstrukturen mit einem vertikalen NPN und einem lateralen PNP Transistor untersucht und aufgebaut. Die zu deren Herstellung entwickelten Prozesse konnten auch einfacher ausgelegt werden als für eine gemeinsame Integration von vertikalen PNP und NPN Transistoren. Häufig wirkte jedoch als nachteilig, dass die Betriebs- bzw. Schalteigenschaften lateraler PNP Bipolartransistoren nicht annähernd so gut sind wie die im gleichen Prozess herstellbaren NPN Transistoren. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass ein lateral aufgebauter PNP Transistor einen grösseren Platzbedarf hat als ein einfacher vertikal aufgebauter PNP Transistor. Es wurde auch bereits eine in Fig. 1A dargestellte Halbleiteranordnung vorgeschlagen, in der innerhalb eines Basisgebiets vom P Leitungstyp in einer Struktur, die ansonsten einen vertikalen NPN Transistor ergäbe, ein vertikaler PNP Bipolartran sistor gebildet wird. Wie in Fig. 1A gezeigt ist, wird ein konventioneller NPN Bipolartransistor in einer Epitaxieschicht 4 auf dem mit 2 bezeichnenden Substrat durch Einbringen eines P Basisgebiets 6 gebildet, in das ein N Emittergebiet 8 eingebracht wird. Weiterhin ist ein Kollektoranschlussgebiet 10 als Verbindung zur Epitaxieschicht vorgesehen. Im Rahmen eines solchen Aufbaus können ferner Isolationsgebiete 12 vom P Leitungstyp sowie Subkollektorgebiete 14 vom N+ Leitungstyp hinzukommen. Gemeinsam damit ist auf demselben Substrat 2 ein weiteres mit 6' bezeichnetes P Gebiet angeordnet, das ansonsten das Basisgebiet eines vertikal aufgebauten NPN Transistors darstellen würde, das jedoch in diesem Fall als Kollektorgebiet eines vertikal ausgebildeten PNP Bipolartransistors dient. In einer solchen Struktur wird in dem P Kollektorgebiet 6' ein N Basisgebiet 16 erzeugt, und in letzterem wiederum ein flaches P Emittergebiet 18 angeordnet. Als Basisanschlussgebiet 20 kann ferner in das Basisgebiet 16 noch ein entsprechendes N+ Gebiet 20 eingebracht werden. Der daraus resultierende Aufbau eines PNP Transistors ist herstellungsmässig mit einem Prozess zum Aufbau von vertikalen NPN Transistoren kompatibel. Aufgrund des relativ grossen Kollektor-Serienwiderstandes sowie der relativ geringen Durchbruchspannung zwischen Kollektor 6' und Basis 16 infolge der Notwendigkeit zur Kompensierung von vier übereinanderliegenden Dotierungsgebieten treten bei einem so aufgebauten PNP Bipolartransistor jedoch erhebliche mit dem Schaltverhalten zusammenhängende Probleme auf. Die überaus hohe Dotierungskonzentration im Basisgebiet 16 sowie im Emittergebiet 18 bringen erhebliche Gitterstörungen mit sich, wodurch die Beweglichkeit der Minoritätsträger reduziert wird, die vom Emitter in den Basisbereich injiziert werden, und die in einer erhöhten Rekombinationsrate der Minoritätsträger im Basisgebiet resultieren. Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, löst nun die Aufgabe, eine im Hinblick auf die genannten Herstellungs- und Betriebseigenschaftsaspekte verbesserte Halbleiteranordnung für derartige Bipolartransistoren anzugeben. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen im Hinblick auf die Herstellungsaspekte darin, dass kompatibel mit einem einfachen NPN Bipolarprozess dazu komplementäre PNP Transistoren herstellbar sind. Hinsichtlich der verbesserten Betriebseigenschaften der so aufgebauten Transistoren lassen sich geringere Werte für den Kollektorserienwiderstand, die Emitter/Basis- sowie die Kollektor/Basis-Kapazitäten sowie die Basisweite erzielen. Vorteilhafte höhere Werte lassen sich erreichen für die Integrationsdichte, die Schaltgeschwindigkeit, die Kollektor/Basis-Durchbruchspannung sowie für die Löcherbeweglichkeit aufgrund geringerer Gitterstörungen in der Basiszone. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fign. 1A und eine Querschnittsdarstellung für einen ver tikalen PNP Bipolartransistor sowie ein zuge höriges Dotierungsprofil entlang der ange gebenen Schnittlinie; Fign. 2A bis entsprechende Querschnittsdarstellungen zur 2F Erläuterung der Verfahrensschritte zur Aus bildung der Erfindung; Fig. 2G die Darstellung eines zugehörigen Dotierungs profils entlang der in Fig. 2F angegebenen Schnittlinie; Fig. 3 eine Darstellung im Bändermodell zur Illu stration der physikalischen Zusammenhänge bei einer Löcherinjektion mittels eines Schottky Kontakts als Emitter; Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer verti kalen PNP-Struktur mit einer Schottky-Diode als Emitter, bei dem das (früher ionenimplan tierte) Basisgebiet 59' durch die Epitaxie schicht 4 ersetzt ist; ; Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin dung unter Verwendung einer Epitaxieschicht vom P Leitungstyp für das Kollektorgebiet; Fign. 6A und einen Querschnitt sowie ein Schaltbild durch 6B eine in Bipolartechnik aufgebaute dynamische Schreib-/Lesespeicherzelle, die eine solche vertikale PNP Stuktur mit einer Schottky-Diode als Emitter verwendet und Fign. 6C eine Querschnittsdarstellung einer die Erfin dung einsetzenden integrierten Injektionslo gikschaltung. Es ist weithin bekannt, dass eine Schottky-Diode, obwohl in erster Linie ein Majoritätsträger-Bauelement, Minoritätsträger injizieren kann, wenn sie bei genügend hohen Stromdichten betrieben wird, vgl. D. L. Scharfetter in "Solid State Electronics", Pergamon Press 1965, Vol. 8, Seiten 299 bis 311. Obwohl diese Eigenschaft normalerweise unerwünscht ist, wenn man nämlich die Schottky-Diode zur Verringerung der Minoritätsträgerspeicherung in der Nähe eines Kollektor Basisübergangs als sog. clamp einsetzt, lässt sich diese Eigenschaft bei der Erfindung vorteilhaft ausnutzen. Im Rahmen der Erfindung wird der Emitter eines PNP Transistors als Schottky-Kontakt ausgebildet, so dass bis zur Tiefe des NPN Emitterübergangs lediglich das PNP Basisgebiet untergebracht werden muss, vgl. Fig. 2F. Da ferner bei dem hier vorgeschlagenen Strukturaufbau eine separate, maskierte Ionenimplantation für die Dotierung der intrinsischen NPN Basis (die gleichzeitig das PNP Kollektorgebiet bildet) durchgeführt wird, kann das Dotierungsprofil der PNP Basis das entsprechende PNP Kollektor-Dotierungsprofil bei geringeren Konzentrationswerten abschneiden, woraus geringere Werte für die Kollektor/Basis-Kapazität, den Kollektor-Serienwiderstand sowie höhere Werte für die Kollektor/Basis-Durchbruchspannung des PNP Transistors resultieren. Aufgrund der geringeren Basis-Dotierungskonzentration sowie der Tatsache, dass der Emitter keine seitlichen Flächen aufweist, wird überdies die PNP Emitter/Basis-Kapazität erheblich reduziert. Daraus resultiert ein verbesserter Frequenzgang der so aufgebauten PNP Struktur. Fig. 1A zeigt einen konventionellen vertikalen PNP Aufbau; Fig. 1B zeigt ein zugehöriges Dotierungsprofil entlang der in Fig. 1A gezeigten Schnittlinie. Eine N Epitaxieschicht 4 ist dabei auf der Oberfläche eines Siliciumsubstrats 2 aufgewachsen, in dem vergrabene P Isolationsgebiete 12 sowie N+ Subkollektorgebiete 14 angeordnet sind. In die Oberfläche der Epitaxieschicht 4 sind Basis-Dotierungsgebiete 6 und 6' vom P Leitungstyp eingebracht. Das vertikale NPN Bauelement wird dann fertiggestellt, indem die Dotierungsgebiete 8 und 10 für Emitter und Kollektoranschluss in der in Fig. 1A gezeigten Weise eingebracht werden. Im selben Verfahrensschritt wird das Basis-Anschlussgebiet 20 für das vertikale PNP Bauelement ausgebildet, woran sich die Bildung des N Basisgebiets 16 anschliesst, wozu ein im Vergleich zu dem Dotierungsstoff für das Basis-Anschlussgebiet 20, z.B. Arsen, schneller diffundierendes Dotierungsmittel vom N Leitungstyp benutzt werden kann. Abgeschlossen wird der Aufbau des konventionellen vertikalen PNP Bauelements durch Diffusion des Emitters 18 vom P+ Leitungstyp in das N Basisgebiet 16. Festzuhalten ist in diesem Zusammenhang, dass die zusätzliche Vorsehung eines vertikalen PNP Bauelements in einem konventionellen NPN Herstellungsprozess eine Reihe zusätzlicher Verfahrensschritte erfordert und den insgesamten Herstellungsgang unerwünscht komplex macht. Unter Bezugnahme auf die Fign. 2A bis 2F wird nun die Herstellung eines vertikalen PNP Aufbaus mit einer Schottky Diode als Emitter erläutert. Der Herstellungsprozess beginnt (Fig. 2A) mit dem Aufbringen einer Silicium-Epitaxieschicht 32 vom N- Leitungstyp auf die Oberfläche des mit 26 bezeichneten Siliciumsubstrats, wobei gleichzeitig die Isolationsgebiete 28 vom P Leitungstyp sowie die Subkollektorgebiete 30 vom N+ Leitungstyp ausgebildet werden. Fig. 2B zeigt im nächsten Verfahrensschritt die Bildung einer Ionenimplantationsmaske 40, die beispielsweise aus gehärtetem Photolack bestehen kann, sowie die Implantation von beispielsweise Borionen 38, wodurch die vergrabenen P Gebiete 34 und 36 sowie die mit 28' bezeichneten Isolations-Verlängerungsgebiete gebildet werden, die alle vom P Leitungstyp sind. Das mit 34 bezeichnete implantierte Gebiet wird schliesslich einen Teil des P Kollektors des vertikalen PNP Transistors 25 und entsprechend das mit 36 bezeichnete implantierte Gebiet vom P Leitungstyp einen Teil der P Basis für das NPN Bauelement 27 bilden. Entsprechend Fig. 2C wird im nächsten Verfahrensschritt unter Anwendung einer zweiten Implantationsmaske 46, z.B. wiederum aus gehärtetem Photolack, eine zweite Borimplantation 48 durchgeführt, um die an die Oberfläche reichenden Teile der Isolationsgebiete 28", des P Kollektors 42 für das PNP Bauelement 25 sowie des oberen Teils 44 der P Basis für den NPN Transistor 27 auszubilden. Anhand von Fig. 2D ist illustriert, wie mit Hilfe einer dritten, beispielsweise wiederum aus gehärtetem Photolack bestehenden Implantationsmaske 55 Dotierstoffe vom N Leitungstyp, z.B. Phosphorionen 61, zur Bildung des mit 59 bezeichneten Basisgebiets vom N Leitungstyps für das vertikale PNP Bauelement eingebracht werden. Entsprechend Fig. 2E wird im nächsten Verfahrensschritt eine weitere Implantationsmaske, z.B. aus gehärtetem Photolack, mit den darin befindlichen Öffnungen 58, 60, 62, 64, 66 und 68 gebildet. In Gegenwart einer selektiven Abdeckung der Öffnungen 60, 62 und 64 kann eine Ionenimplantation, z.B. mit Arsenionen, durchgeführt werden, um das N+ Basis-Anschlussgebiet 50 für das vertikale PNP Bauelement 25, den N+ Emitter 52 des vertikalen NPN Bauelements 27 sowie dessen N+ Kollektoranschlussgebiet 54 herzustellen. Die gegen die Ionenimplantation wirksamen Abdeckungen im Bereich der Öffnungen 60, 62 und 64 können anschliessend entfernt und durch eine Schicht aus Metall, z.B. Aluminium, ersetzt werden, wodurch die Basis-Elektrode 70 für das vertikale PNP Bauelement 25, dessen Schottky-Emitter 72 sowie dessen Kollektorelektrode 74 gebildet werden. Die genannte Metallschicht bildet ferner den elektrischen Kontakt 76 für die Basis 44, den Kontakt 78 für den Emitter 52 sowie den Kollektorkontakt 80 für die Epitaxieschicht 32 im Rahmen des vertikalen NPN Bauelements 27. Die endgültig erhaltene Struktur mit einem vertikalen PNP Transistor mit einer Schottky-Diode als Emitter ist in Fig. 2F gezeigt. In Fig. 2G ist die relative Konzentrationsverteilung in Form eines Dotierungsprofils entlang der in Fig. 2F gezeigten Schnittlinie angedeutet. Der Emitter des PNP Bauelements 25 wird demnach durch einen Schottky-Diodenkontakt 72 zum Basisgebiet 59 vom N Leitungstyp gebildet, wozu ein eine entsprechende Diffusionsbarriere erzeugendes Metall-/Halbleitersystem verwendet wird. Ein solches Schottkykontakt-Metallsystem sollte weder Silicium aus dem Basisgebiet 59 des PNP Bauelements 25 herausnehmen noch zu sehr in das Siliciumsubstrat eindringen. Im folgenden sind die wesentlichen Anforderungen an diesen Emitterkontakt 72 wiedergegeben, damit er eine effektive Löcherinjektion in das N Basisgebiet 59 leisten kann. Das Kontaktmetallsystem sollte aus einer Gruppe von Metallen und/oder Metallegierungen in einer Weise gewählt werden, dass ein Minimum an Reaktionsvermögen zwischen dem Metallsystem und dem Silicium bei oder unterhalb der Kontakt-Sintertemperatur besteht. Der Wert für die Austrittsarbeit des Kontaktmetalls sollte grösser sein als der entsprechende Wert für das Basisgebiet vom N Leitungstyp, um die richtige Bandverbiegung in der Nähe der Metall-/Siliciumgrenzschicht zu gewährleisten (vgl. Fig. 3). Der Wert für die Austrittsarbeit des Kontaktmetallsystems sollte ferner gross genug sein, um eine genügende Löcherkonzentration (d.h. eine Inversionsschicht) an der Metall-/Siliciumgrenzschicht zu garantieren. Aus der eingangs genannten Literatur ergibt sich als Abschätzung, dass ein Wert der Austrittsarbeit von ungefähr 4,8 eV oder grösser eine ausreichend hohe Schottky-Barriere zur Erfüllung dieser Bedingungen gewährleistet. Das Kontaktmetall sollte den freigelegten Kontaktbereich vollständig und möglichst mit einer geringen Überlappung der die Struktur schützenden dielektrischen Passivierungsschicht bedecken. Dadurch wird sichergestellt, dass nicht nach Betriebs aufnahme schädliche Verschiebungen der elektrischen Betriebseigenschaften verursacht werden, die auf Randeffekten infolge unbedeckter Kontaktflächen beruhen. Obwohl eine Schottky-Diode ein Majoritätsträger injizierendes Bauelement ist, kann unter bestimmten Umständen auch eine Minoritätsträgerinjektion stattfinden. Diese ist normalerweise unerwünscht; sie kann jedoch nützlich sein, wenn man ein solches Bauelement als Emitter eines PNP Transistor aufbaus 25 einsetzen möchte. Für eine geeignete PNP Konfiguration sollte die Metallegierung für den Schottky-Diodenkontakt einen höheren Wert für die Austrittsarbeit haben als das Siliciumsubstrat, um die richtige Bandverbiegung in der Nähe der Metall-/Siliciumgrenzschicht zu gewährleisten. Dies soll anhand von Fig. 3 erläutert werden, in der ein eindimensionales Bändermodell der Grenzschicht zwischen dem Metall und dem Silicium vom N Leitungstyp gezeigt ist. Mit fB ist die resultierende Schottky-Barrierenspannung bezeichnet. Bei dieser Art von Anordnung sollte die Austrittsarbeit des Metalls (#) deutlich grösser sein als die des Siliciums (#si#' um eine angemessene Löcherkonzentration in der Oberflächen Inversionsschicht des Schottky-Emitters zu gewährleisten. Die Basis eines solchen Bauelements ist im allgemeinen eine Epitaxieschicht, wie z.B. die mit 32 bezeichnete Schicht vom N Leitungstyp, während es sich bei dem mit 34 bezeichneten Kollektor entweder um eine tiefe Implantation vom P Leitungstyp oder um ein vergrabenes Diffusionsgebiet, wie z.B. für die Isolationsschicht am Boden, handelt. Soll ein solcher Kollektor 34 vom Substrat isoliert werden, wäre ein tiefes Implantationsgebiet der wirksamste Kollektortyp. Eine Epitaxieschicht vom P Leitungstyp kann ebenfalls für diesen Zweck verwendet werden, was jedoch verhältnismässig schwierig mit einem standardmässig ausgestalteten bipolaren Herstellungsverfahren zu vereinbaren wäre. Anhand der Fign. 4 und 5 sollen zwei mögliche alternative Versionen eines vertikalen PNP Bauelements, entsprechend dem bisher beschriebenen Bauelement 25 mit einem Schottky-Kontakt als Emitter aufgezeigt werden. In Fig. 4 handelt es sich bei dem mit 59' bezeichneten Basisgebiet um die N-Typ Epitaxieschicht 4 selbst, die in diesem Fall ein früher (Fig. 2F) dazu vorgesehenes ionenimplantiertes Gebiet 59 vom N-Typ ersetzt. Alle übrigen Elemente in Fig. 4 sind die gleichen wie in der vertikalen PNP Baueelementstruktur 25 von Fig. 2F. Die in Fig. 5 illustrierte alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das P-Typ Basisgebiet 34' aus einer Epitaxieschicht vom P Leitungstyp gebildet ist, die über der Epitaxieschicht 4 vom N Leitungstyp angeordnet ist. In Fig. 6A ist eine bipolare dynamische Schreib-/Lesespeicherzelle in ihrem Halbleiteraufbau und in Fig. 6B in ihrem zugehörigen Ersatzschaltbild gezeigt, in der solche vertikalen PNP-Transistoren mit einer Schottky-Diode als Emitter eingesetzt sind. Fig. 6C zeigt schliesslich den Aufbau einer integrierten Injektionslogikschaltung auf der Grundlage einer Struktur der in Fig. 6A gezeigten Art, in der ebenfalls das vorgeschlagene vertikale PNP Bauelement mit einer Schottky-Diode als Emitter eingesetzt ist. Zur Theorie hinsichtlich der Transistorverstärkung eines vertikalen PNP Bauelements mit einer Schottky-Diode als Emitter erscheinen die folgenden Ausführungen zweckmässig. Für die Verstärkung eines Bipolartransistors gilt die folgende grundlegende Beziehung: a = g0 . B*. . dabei bedeutet a = Stromverstärkung in Basisschaltung, g0 = Emitterergiebigkeit = =Basistransportfaktor = =Kollektormultiplikationsfaktor. Zum besseren Verständnis der theoretischen Grundlagen für den Betrieb der vorgeschlagenen Anordnung soll auf die für die Löcherinjektionsergiebigkeit eines Schottky-Dioden Emitterübergangs geltenden Beziehung näher eingegangen werden. Es gilt: g0 = e D n.2/N L pi D s da a proportional zu g ist, wird sich durch Zunahme von a auf etwa 1 die Stromverstärkung ebenfalls (bei B, a ¯ 1) dem Wert 1 nähern. Die hauptsächlichen Optimierungsparameter für eine hier behandelte PNP Struktur mit einer Schottky-Diode sind p , ND, L und J . Der erste Parameter D ist ein Mass 5 p für die Löcher-Diffusionskonstante im Basisgebiet und ist direkt proportional zur Löcherbeweglichkeit. Von daher sollte die Löcherbeweglichkeit im Basisgebiet möglichst maximiert werden. Das kann durch Verringerung sowohl der Dotierungs- wie auch der Defektkonzentration in dem betreffenden Gebiet zur Minimierung der Streuzentren für die Defektelektronen erreicht werden. Für einen optimalen Wert für g sollten insbesondere die letzteren drei der obengenannten Parameter (ND, L und J5) minimal gemacht werden: 1) ND ist die Basis-Verunreinigungskonzentration, die ebenfalls den Parameter D beeinflusst. p 2) L ist die Basisweite, die zum Zwecke einer hohen Kollektionsrate bezüglich der injizierten Ladungs träger verringert werden sollte. 3) Js bedeutet für die Schottky-Diode den Koeffizien ten für die Elektronenstromdichte, die zur Gewähr leistung einer möglichst hohen Löcherinjektion an der Metall-/Halbleiter(Emitter)grenzfläche möglichst klein gehalten werden sollte. Js nimmt mit Zunahme der Barrierenhöhe ¯B ab; von daher ist ein hoher Wert für die Austrittsarbeit des Metallkontakts an der emitter seitigen Emittergrenzfläche wesentlich, um eine genü gende Bänderverbiegung zur Unterstützung einer hohen Löcherkonzentration zu garantieren.

Claims: P A T E N T A N S P R U c H E 1. Halbleiteranordnung für mindestens einen Bipolartran sistor (25) mit einem in einem Silicium-Halbleiterma terial (32) vorgesehenen Kollektorgebiet (34) sowie einem an der Oberfläche und benachbart zum Kollektor gebiet angeordneten Basisgebiet (59), dadurch gekenn zeichnet, dass im Bereich der Oberfläche des Basisge biets (59) als Emitter ein Schottky-Kontakt (72) vorge sehen ist und das Basisgebiet (34) im Bereich des Schottky-Kontakts (72) eine relativ niedrige Dotie rungskonzentration aufweist. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 für einen PNP Bipo lartransistor mit einem Kollektorgebiet (34) vom P Lei tungstyp und einem Basisgebiet (59) vom N Leitungstyp, gekennzeichnet durch einen auf dem Basisgebiet vorge sehenen Schottky-Kontakt aus einem Metall mit hohem Austrittsarbeitswert zur Bereitstellung eines aus dem Zusammenwirken mit der relativ niedrigen Dotierungs konzentration des Basisgebiets resultierenden hohen Löcherinjektionsstromes. 3. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollektor- und Basisgebiet (34, 59) sowie der Schottky-Kontakt 72 zu mindest teilweise übereinander angeordnet sind. 4. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schottky-Kon takt eine Barrierenhöhe von 0,8 eV oder grösser aufweist. 5. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall des Schottky-Kontakts aus der Gruppe der Legierungen von Aluminium-Silicium, Platin-Silicium, Gold oder Aluminium Kupfer ausgewählt ist. 6. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, gekennzeichnet durch einen Schottky-Kontakt aus mit 1,5 % Silicium gesättigtem Aluminium. 7. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgebiet (34) vom N Leitungstyp eine Dotierungskonzentration von kleiner 1017 Atome/cm aufweist und vorzugsweise mit Dotierstoffen aus der Gruppe enthaltend Phosphor, Arsen oder Antimon gebildet ist. 8. Halbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basis- und/oder Kollektorgebiet (59' bzw. 34') des Bipolartransistors jeweils durch Epitaxieschichtmaterial gebildet ist (Fign. 4, 5). 9. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6 für einen NPN Bipolartransistor mit einem Kol lektorgebiet vom N Leitungstyp und einem Basisgebiet von P Leitungstyp, gekennzeichnet durch einen auf dem Basisgebiet vorgesehenen Schottky-Kontakt aus einem Metall mit niedrigem Austrittsarbeitswert zur Bereit stellung eines aus dem Zusammenwirken mit der relativ niedrigen Dotierungskonzentration des Basisgebiets resultierenden hohen Elektroneninjektionsstromes. 10. Halbleiteranordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen aus einer Metallegierung von 90 % Titan und 10 % Wolfram bestehenden Schottky-Kontakt. 11. Halbleiteranordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen aus Tantal aufgebauten Schottky-Kontakt. 12. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung für mindestens einen Bipolartransistor, bei dem in ei einem Silicium-Halbleitermaterial (32) ein Kollektor gebiet (34) sowie ein dazu benachbartes an die Ober fläche reichendes Basisgebiet (59) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgebiet mit einer Oberflächendotierungskonzentration kleiner 1017 Atome/cm hergestellt und auf die Oberfläche des Basisgebiets (59) als Emitter eine Metallbelegung für einen Schottky Kontakt (72) aufgebracht wird. 13. Verfahren nach Anspruch 12 zur Herstellung eines PNP Bipolartransistors mit einem Kollektorgebiet (34) vom P Leitungstyp und einem Basisgebiet (59) vom N Leitungstyp, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Basis gebiet (59) eine Metallbelegung mit einem hohen Aus trittsarbeitswert aufgebracht wird. 14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung des Basisgebiets (59) vom N Leitungstyp Phosphorionen mit einer Beschleuni gungsspannung von ungefähr 200 keV und einer Dosis von ungefähr 2 x 10Úê Atome/cmê implantiert werden. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensan sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Schottky-Kontakts durch Vakuumaufdampfen einer Alumi nium-Silicium-Legierung mit einer anschliessenden, etwa stündigen Temperung bei ungefähr 450 cstündigen erfolgt. 16. Verfahren nach Anspruch 12 zur Herstellung eines NPN Bipolartransistors mit einem Kollektorgebiet vom N Leitungstyp und einem Basisgebiet vom P Leitungstyp, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Basisgebiet eine Metallbelegung mit einem niedrigen Austrittsarbeits wert aufgebracht wird. 17. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ver fahrensansprüche zur gemeinsamen Herstellung einer Halbleiteranordnung mit komplementären Bipolartran sistoren in einem Silicium-Halbleitermaterial vom N Leitungstyp, gekennzeichnet durch die folgenden Ver fahrensschritte: a) In einem ersten Implantationsschritt wird eine erste Gruppe von vergrabenen P Dotierungsgebieten (28', 34, 36) erzeugt, von denen einige die (Sub)Kollektorgebiete (34) von PNP Transistoren und andere die Basisgebiete (36) von NPN Tran sistoren bilden (Fig. 2B). b) Mit demgegenüber geringerer Eindringtiefe und auf die Dotierungsgebiete der ersten Gruppe aufsetzend wird in einem zweiten Implantationsschritt eine zweite Gruppe von an die Oberfläche reichenden P Dotierungsgebieten (28", 42, 44) erzeugt, von denen einige die Kollektoranschlussgebiete (42) der PNP Transistoren und andere ergänzende Basis gebiete (44) von NPN Transistoren bilden (Fig. 2C). c) In einem dritten Dotierungsschritt mit Dotier stoffen vom N Leitungstyp, vorzugsweise mittels eines Ionenimplantationsverfahrens, werden die Basisanschlussgebiete (50) der PNP Transistoren sowie die Emittergebiete (52) der NPN Transistoren hergestellt (Fig. 2E). d) Durch Aufbringen einer Metallbelegung mit einem hohen Austrittsarbeitswert werden beabstandet von den Kollektoranschlussgebieten (42) auf der Oberfläche über den (Sub)Kollektorgebieten (34) der PNP Transistoren Schottky-Kontakte (72) her gestellt (Fig. 2F).

Inventors: DE BAR, DAVID E., HAMAKER, RAYMOND W., STEPHENS, GEOFFREY B.
Applicants: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
Application year: 1980
Main classification: H01L29
IPC codes: H01L29, H01L27, H01L21