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DE3320275A1 - Hf-schaltungsanordnung und halbleiteranordnung zum gebrauch in einer derartigen anordnung - Google Patents

Hf-schaltungsanordnung und halbleiteranordnung zum gebrauch in einer derartigen anordnung

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Publication number
DE3320275A1
DE3320275A1 DE19833320275 DE3320275A DE3320275A1 DE 3320275 A1 DE3320275 A1 DE 3320275A1 DE 19833320275 DE19833320275 DE 19833320275 DE 3320275 A DE3320275 A DE 3320275A DE 3320275 A1 DE3320275 A1 DE 3320275A1
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DE
Germany
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semiconductor
semiconductor body
arrangement according
metal pattern
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833320275
Other languages
English (en)
Inventor
Willem 5621 Eindhoven Goedbloed
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

332027
PHN ίο 383 " 3ü.i:i.i"H;
HF-Schaltungsanordnung und Halbleiteranordnung zum Gebrauch in einer derartigen Anordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine HF-Schaltungsanordnung, insbesondere zum Gebrauch im Mikrowellenbereich, mit einem isolierenden Substrat mit einem leitenden Mustur für ein Bezugspotential und mit einer Halbleitei'anordnung.
Ausserdem bezieht sich die Erfindung auf eine Halbleiteranordnung zum Gebrauch in einer derartigen HF-Schaltungsanordnung.
Derartige Schaltungsanordnungen werden u„a„ in Schaltungsanordnungen für Empfänger von Satellitenfernsehen· verwendet.
Eine derartige HF-Schaltungsanordnung ist beschrie= ben in dem Artikel "12-GHz-Empfanger für das Satellitenfernsehen" in Philips Technische Rundschau, 39·Jahrgang, Nr„ 9 (siehe insbesondere Seite 250-1 und Bild 11). In dem dargestellten Vorverstärker sind eine Anzahl Transistoren (in diesem Fall MESFETs) unmittelbar auf einem leitenden Muster angeordnet, das auf einem isolierenden Substrat aus Aluminiumoxyd angebracht ist. Die Source-Elektroden der Transistoren sind mit dem leitenden Muster, das über durchmetallisierte Löcher in dem Substrat mit der anderen Seite des Substrats leitend verbunden ist, elektrisch leitend verbunden, welche andere Seite auf ein Bezugspotential, in diesem Fall Erdpotential, gebracht ist. Eine derartige Konstruktion dient dazu, parasitäre Eigenschaften (Kapazitäten9 Induktivitäten) möglichst niedrig zu halten oder wenigstens innerhalb gewisser Toleranzen beherrschen zu können.
Bei der Herstellung einer derartigen HF-Schaltungsanordnung treten jedoch mehrere Probleme auf. So ist die Montage der Transistoren oft kritisch und zeitraubend, Ausserdem müssen manchmal selektierte Transistoren benutzt werden, was ausser den Kosten der zusätzlichen Messvorgänge für diese Selektion auch Kosten durch Anschluss von Transis
PHN 10 383 * 30.12.1982
-ς.
toren bedeutet und zwar durch. Messtoleranzen, Beschädigung, Transport usw.
Das wichtigste Problem jedoch namentlich bei den höheren Frequenzen, wie beispielsweise in dem genannten Anwendungsbereich Tür Satellitenfernsehen, wobei Frequenzen von etwa 12 GHz benutzt werden, ist das derartige Beherrschen der Streukapazitäten und Induktivitäten, dass diese Tür den Transistor in der Umgebung innerhalb akzeptierbarer Grenzen bleiben.
^ Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, diese
Problome möglichst zu verringern»
Der Erfindung liegt r'ie Erkenntnis zugrunde, dass Teile der Halbleiteranordnung auf einfache Weise derart eingerichtet werden können, dass sich das Bezugspotential
^ bis nahe an die (HF-)Transistoren erstreckt.
Eine erfindungsgemässe HF-Schaltungsanordnung weist dazu das Kennzeichen auf, dass die Halbleiteranordnung einen ersten Halbleiterkörper aus einem ersten Halbleitermaterial enthält, der an einer Hauptoberfläche mit mindes- " tens einem zweiten Halbleiterkörper versehen ist, in dem ein aktives Schaltungselement verwirklicht ist und der erste Halbleiterkörper mit einer niederohmigen Halbleiterzone versehen ist, die sich wenigstens örtlich bis an die erste Hauptoberfläche erstreckt und zwecks des Bezugs-
" potentials mit dem leitenden Muster elektrisch leitend verbunden ist.
Das Bezugspotential kann sich dabei mittels der niederohmigen Halbleiterzone gleichsam durch den ersten Halbleiterkörper hindurch bis unmittelbar an den zweiten Halbleiterkörper erstrecken.
Wenn das Bezugspotential das Erdpotential ist,
werden die Streukapazitäten und Induktivitäten von Anschlussdrähten oder Kontakten des zweiten Halbleiterkörpers, der beispielsweise einen Gallium-Arsenid-Feldeffekttransis-3ri !tu enthalten kann, wesentlich verringert. In diesem Fall i .-. [ die ijii ι leitende Halblei terzorie , die sich gewünschten— TaJ I .·■· diireli den ,",anzen ersten Halbleiterkörper· hindurch iThlrccken kann, als Erdungsfläche wirksam.
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PHN 10 383 % 30.12. 1<)82
Dabei können einerseits Teile des zweiten Halbleiter körpers (beispielsweise ein Anschlusskontakt eines darin verwirklichten Transistors) unmittelbar mit der niederohmigen Halbleiterzone verbunden werden, andererseits können diese Teile mit einem Metallmuster verbunden werden, das auf einer elektrisch isolierenden Schicht, die den ersten Halbleiterkörper bedeckt, angebracht ist« Die Isolier schicht kann dabei äusserst dünn gewählt werden, wobei diese Schicht als Dielektrikum wirksam ist und mit einem Teil des Metallmusters und mit einer darunter liegenden gut leitenden Halbleiterzone eine Kapazität nach Erde bildet« Wird für die Isolierschicht dagegen eine dicke Schicht gewählt, beispielsweise eine Glasschicht, so ist der darunter liegende Halbleiterkörper gegenüber dem Metallmuster praktisch völlig dielektrisch isoliert= Mit Hilfe des Metallmusters können dann auf der Isolierschicht Induktivitäten verwirklicht werden= Auch können auf diese Weise auf der Isolierschicht Widerstände hergestellt werden.
Für all diese Elemente gilt, ebenso wie für in dem zweiten Halbleiterkörper verwirklichte aktive Schaltungselemente, dass durch die erfindungsgemässe Massnahme die Erdungsfläche gleichsam bis in den ersten Halbleiterkörper ausgedehnt wird. Dies macht die Herstellung von HF-Schaltungsanordnungen und Mikrowellenschaltungen wesentlich einfacher, weil die durchmetallisierten Löcher, wie diese in dem obengenannten Artikel beschrieben sind, zu einem grossen Teil oder sogar völlig fortgelassen werden können« Der zweite Halbleiterkörper, der das aktive Schaltungselement aufweist, kann mit Hilfe von Lotkügelchen an der Stelle der Anschlusskontakte dieses Schaltungselementes umgekehrt auf dem ersten Halbleiterkörper angeordnet werden (die sog« "Flip-Chip-Montage")«
Vorzugsweise enthält jedoch der erste Halbleiterkörper eine Vertiefung, worin sich der zweite Halbleiter-
^5 körper befindet. Dies bietet namentlich Vorteile, wenn die ganze Halbleiteranordnung wieder durch "Flip-Chip-Montage" umgekehrt auf dem isolierenden Substrat angeordnet wird. Es sei bemerkt, dass die Stellen eines Halbluiterkörpers .
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PHN 10 383 Λ 30.12.1982
in einer Vertiefung in einem anderen Halbleiterkörper an sich aus der US-Patentschrift Nr. 4 199 777 bekannt ist. Die dort gezeigte Konstruktion dient jedoch, dazu, zuverlässige Verbindungen zwischen einem Element in oder auf dem ersten Halbleiterkörper und einem Element, das in der Vertiefung angeordnet ist, zu erhalten. Von einer niederohiniijen Halbleiterzone in dem ersten Halbleiterkörper, namentlich um bei hohen Frequenzen Streueffekte zu vermeiden, ist in dieser Patentschrift nicht die Rede.
Eine Halbleiteranordnung zum Gebrauch in einer derartigen HF-Schaltungsanordnung weist nach der Erfindung das Kennzeichen auf, dass ι1 ie Halbleiteranordnung einen ersten Halbleiterkörper aus einem ersten Halbleitermaterial enthält, der an einer ersten Hauptoberfläche mit mindestens einem zweiten Halbleiterkörper versehen ist, in dem ein aktives Schaltungselement verwirklicht ist, und das weiterhin mit einer niederohmigen Halbleiterzone versehen ist, die sich wenigstens örtlich bis an die erste Hauptoberfläche und bis an eine zweite, sich parallel zu der ersten erstreckende Hauptoberfläche erstreckt.
Ausser den obengenannten Vorteilen, die die Verwendung einer derartigen Halbleiteranordnung in einer HF-Schaltungsanordnung nach der Erfindung bietet, weist die Halbleiteranordnung selbst noch eine Anzahl weitere Vorteile auf. So kann beispielsweise vorher Messung an einer Anzahl Halbleiteranordnungen erfolgen, bevor sie zu einer HF-Schaltungsanordnung zusammengefügt werden, wobei eine derartige Halbleiteranordnung bereits eine Anzahl Elemente aufweist, so dass das HF-Verhalten eines Gefüges aus Elementen vorher gernessen wird. Eine derartige Halbleiteranordnung kann beispielsweise als zweiter Halbleiterkörper einen Metallhalbleiterfeldeffekttransistor (MESFET) in Gallium-Arsenid oder selektierte in Silizium verwirklichte bipolare Transistoren enthalten, während in dem ersten llalblei terköx-per aus beispielsweise Silzium Kapazitäten und Induktivitäten verwirklicht sind. Durch eine derartige Konstruktion wird gleichzeitig das Vorhandensein von Streukapazitäten und Induktivitäten weitgehend verringert.
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PHN 10 383 F 30. 12. 1«>8.'i
Eine derartige Halbleiteranordnung kann auch nur einen Gallium-Arsenid-Transistor als zweiten Halbleitertransistor enthalten, während auf dem ersten Halbleiterkörper beispielsweise freitragende Leiter ("beam leads") angebracht sindj dies macht eine zuverlässige Hochfrequenzmessung der Transistoren möglich, so dass namentlich bei Messung von Hochfrequenzparametern eine gute Selektion möglich ist. Ausserdem ist dadurch, dass der Gallium-Arsenid-Transistor nun nicht unmittelbar bemessen wird, die Gefahr '0 vor Beschädigung kleiner.
Ein weiterer Vorteil, namentlich wenn die Oberflächen des ersten und des zweiten Halbleiterkörpers in praktisch derselben Ebene liegen, besteht darin, dass beim Anbringen von Verbindungen zwischen Anschlusspunkten auf den 1^ beiden Halbleiterkörpern, dies praktisch in nur einer Ebene erfolgt, so dass die Einstellung der Mikroskope beim Anbringen der Verbindungen nicht verändert zu werden braucht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen HF-Schaltungsanordnung,
Figo 2 eine schematische Draufsicht einer Halbleiteranordnung zum Gebrauch in einer derartigen HF-Schaltungs-
anordnung.
Fig» 3 einen schematischen Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2,
Figo h das elektrische Ersatzschaltbild der in der Halbleiteranordnung nach den Figo 2 und 3 verwirklichten
Schaltungsanordnung,
Figo 5 eine schematische Ansicht einer anderen Halbleiteranordnung zum Gebrauch in einer HF-Schaltungsanordnung nach der Erfindung,
Fig» 6 einen schematischen Schnitt gemäss der Linie VI-VI in Figo 5-1
Fig, 7 einen schematischen Schnitt gemäss der Linie
VII-VII in Figo 5 .
Die Figuren sind nur schematisch und nicht mass-
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gerecht, wobei deutlichkeitshalber im Schnitt insbesondere die Abmessungen in der Dickenrichtung stark übertrieben sind.
Halbleiterzonen von demselben Leitungstyp sind im allgemeinen in derselben Richtung schraffiert; in den jeweiligen Ausführungsformen sind entsprechende Teile meistens mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine HF-Schaltungsanordnung 1,wobei auf einem isolierenden Substrat 2, das beispielsweise aus Aluminiumoxid besteht, ein leitendes Muster 3» ^- aus Gold oder Aluminium, das entsprechend allgemein bekannter Techniken wie Sprühen oder Aufdampfen auf dem Substrat 2 angebracht ist, angeordnet ist. Pie Teile 3 des leitenden Musters werden dabei auf eine feste Bezugsspannung gebracht; dazu werden in dem betreffenden Beispiel die Teile 3 mit
1S> Erdpotential verbunden. Für den Signaltranspor4" zwischen den jeweiligen Halbleiteranordnungen 10 sind Teile 4 des Metallmusters als Ubertragungsleitungen auf dem Substrat 2 vorhanden. Diese Ubertragungsleitungen sind über Drahtverbindungen 5 mit auf der Halbleiteranordnung 10 vorgesehenen Teilen des Metallisierungsmusters 17 elektrisch leitend verbunden. Diese Teile des Metallisierungsmusters 17 können durch einfache Kontaktflächen 28, die ihrerseits wieder über Drahtverbindungen 21 mit dem zweiten Halbleiterkörper 30 verbunden sind oder durch ein verwickelteres Muster, das in diesem Beispiel u.a. eine freitragende Verbindung 22 zur direkten Kontaktierung zwischen zwei Halbleiteranordnungen 10 enthält, gebildet werden. Alle Verbindungen 5> 21 können auf allgemein bekannte Art und Weise angebracht werden, wie beispielsweise durch Ultraschallverbinden oder mit Hilfe eines Thermokompressionsverfahrens. Das isolierende Substrat 2 ist auf der anderen Seite in allgemein üblicher Weise mit einer Metallschicht "}6 versehen.
Eine mögliehe Ausführungsform der Halbleiteranordnung 10 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Diese enthält einen ersten Halbleiterkörper 11, an dessen Hauptoberfläche 12 in einer Vertiefung 13 ein zweiter Halbleiterkörper 30, der beispielsweise mit elektrisch isolierendem Klebstoff auf dem Boden der Vertiefung 13 befestigt ist, vorgesehen ist.
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PHN 10 383 / 30.12. 1082
Der Halbleiterkörper 11 enthält in diesem Beispiel ein η-leitendes Siliziumsubstrat 26 mit einem spezifischen Widerstand von etwa 5 πι 1JhHi cm und hat eine Dicke von etwa 250 /UM, In diesem Beispiel enthält der Halblei terkörpex· 11 eine p-leitende Schicht 27, die im epitaxialen Anwachsverfahren oder durch Umdotierung erhalten worden ist.
Das Ganze ist bedeckt mit einer Schicht I5, 16 au* isolierendem Material, wie beispielsweise Siliziumoxid, mit Ausnahme der Stelle der Vertiefung 13 mit einer Tiefe von etwa 100 /Um und an der Stelle der Glasschicht 23 mit einer Dicke von etwa 40/um„ Die Oxidschicht 16 hat eine
^ Dicke von etwa 1,5/Um mit Ausnahme der Stelle der kapazitiven Elemente 19 (siehe Fig„ 3), wo ein dünnes Oxid 15 mit einer Dicke von etwa 0,3/um als Dielektrikum wirksam ist. Die Kapazitäten werden dabei durch Teile 19 des Metallmusters 17 als erste Platte gebildet, das dünne Oxid 15 als Dielektrikum und eine niederohmige Halbleiterzone als zweite Platte. Die zweite Platte ist in diesem Beispiel mit Erde verbunden.
Weiterhin sind auf dem Oxid 16 Widerstände 20 verwirklicht und zvar aus Widerstandsmaterial, wie beispielsweise Niekel-Chrom» Diese Widerstände sind in diesem Beispiel an nur einem Ende über ein Kontaktloch 2k mit einer niederohmigen Halbleiterzone 14 und an dem anderen Ende 25 über das Metallmuster 17 mit den genannten Kapazitäten verbunden.
! Auf der Glasschicht 23 sind ausser einem Widerstand 20 Induktivitäten 18 (siehe auch Fig.3) dadurch verwirklicht worden, dass dem Metallmuster 17 eine Mäanderform erteilt worden ist.
Teile des Metallmusters 17 sind an einigen Stellen mit Hilfe von Drahtverbindungen 21 miteinander verbunden.
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Ahnliche Drahtverbindungen 21 verbinden auch Teile des Metallmusters 17 mit Kontaktflächen 31» 32 und 335 die ein aktives Element in dem zweiten Halbleiterkörper 30 kontaktieren. Dies besteht in dem betreffenden Beispiel aus einem Gallium-Arsenid-Metallfeldeffekttransistor (MESFET) und enthält eine aktive Schicht rjk, angewachsen auf einem
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halbisolierenderi Substrat 35· Der Halbleiterkörper 30 ist mit elektrisch, isolierendem Klebstoff auf dem Boden der Vertiefung 13 befestigt. Die Kontaktmetallisierungen 31» 32 und 33 sind als Source-, Gate- und Drain-Kontakt wirksam.
Der erste Halbleiterkörper 11 ist ausserdem für eine gute Kontaktierung mit der Erdungsflache mit einer Metallisierung 25 versehen.
Das elektrische Ersatzschaltbild der Halbleiteranordnung nach den Fig. 2 und 3 ist in Fig. 4 auf schematische Weise dargestellt. Der MESFET 30 hat einen Source-Anschluss 31> der über eine Parallelschaltung einer Kapazität und eines Widerstandes 20 mit Erde verbunden ist. Die Gate-Elektrode 32 wird über einen Widerstand 20 und eine Induktivität 18 angesteuert. Wie aus der Draufsicht nach Fig. 2 hervorgeht, erfolgt diese Ansteuerung über einen Verbindungsdraht 5, der einen Teil des Metallmusters 17 an der Stelle der Kontaktmetallisierung kontaktiert. Andere Verbindungen zwischen den Elementen der Schaltungsanordnung werden durch Verbindungen 21 oder durch das Metallmuster 17 gebildet.
Durch das Vorhandensein der niederohmigen Halbleiterzonen 14, 26, die über die Metallisierung 25 mit dem leitenden Muster 3 auf Erdpotential verbunden ist, erstreckt sich die Erdungsfläche gleichsam bis in den Halbleiterkörper 10, was für den HF-Anwendungsbereich besonders vorteilhaft ist. Dadurch, dass ausserdem die Verbindungen 21 sehr kurz und praktisch identisch sein können, sind diese nun praktisch frei von Schwankungen in parasitären Eigenschaften.
Die Halbleiteranordnung 10 aus den Fig. 5» 6 und zeigen einen Hfilbleiterkörper 1 1 aus Silizium zur Grosse von 1x1 Millimeter mit einer Dicke von etwa 250,um. Der Halbleiterkörper 11 enthält ein niederohmiges »-leitendes Substrat 26 mit einem spezifischen Widerstand von etwa 5 m 0hm cm, worauf eine hochohrnige (p- oder η-leitende) Epitaxialrichicht 27 angewachsen ist. In dem Siliziumkörper 11 ist eine Vertiefung 13 mit einex· Fläche von etwa 50Ox^OO ,um und einer Tiefe von etwa 100/um eingeätzt. In dieser Ver-
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PHN 10 383 $ 3O.12.1()H2
tiefung ist ein Metalleffekttransistor (MESFET) aus Gallium-Arsenid befestigt mit einer Dicke, die ebenfalls etwa 100/Utn beträgt. Der Feldeffekttransistor 30 ist mit Kontaktflächen 31, 32, 33 für einen Source-, einen Gate- und einen Drain-Kontakt versehen. Die Source-Kontaktflache 31 ist dabei (siehe Fig. 6) über Verbindungen 21 mit einem Teil des Metallmusters 17» das in diesem Beispiel unmittelbar auf der Hauptoberfläche 12 des ersten Halbleiterkörpers 11 angeordnet ist und die niederohmige Halbleiterzone 14 kontaktiert, elektrisch leitend verbunden, welche Zone sich
jedoch an der Stelle des Metallmusters 17 bis an die Ober- ^v. fläche 12 erstreckt» Die Source-Kontaktfläche ist dadurch über eine niederohmige Stromstrecke, die aus der Verbindung 21 j dem Muster 17? der Halbleiterzone 14 und dem Substrat besteht, unmittelbar mit der Kontaktmetallisierung 25 auf der Unterseite des Halbleiterkörpers 11 verbunden. Eine derartige Konfiguration ist daher äusserst geeignet zum Gebrauch in einer Schaltungsanordnung mit geerdeter Source-Zone, wobei die Unterseite des Haibleitorkörpers 11 auf
20.einer Erdungsfläche angeordnet wird, beispielsweise durch Verlöten. Übrigens haben die Bezugszeichen wieder dieselbe Bedeutung wie in dem vorhergehenden Beispiel. Die freitragenden Leiter 22, 17 sind über Drahtverbindungen 21 mit der Gate~Kontaktflache 32 und mit der Drain-Kontaktfläche ^ 25 des Feldeffekttransistors 30 elektrisch leitend verbunden.
Mit Hilfe einer derartigen Konstruktion kann dadurch, dass die Anschlüsse 22, 25 relativ gross bemessen sind, eine Messung (und Selektion) vorher auf zuverlässige Weise durchgeführt werden als wenn unmittelbar auf den Kontakten 31 j> 32, 33 des Gallium-Arsenid-Feldeffekttransistors gemessen wird. Auch die Gefahr vor Beschädigung ist dadurch wesentlich verringert.
Für Anwendungsbereiche, bei denen die Source-Zone nicht mit Erde verbunden ist, kann der Souroe-Kontakt auf ähnliche Weise wie die Gate- und Drain-Kontakte über eine Verbindung 21 mit einem freitragenden Leiter verbunden werden.In einer derartigen Anordnung kann die Erdungsfläche wieder gleichsam bis an die Hauptoberfläche 12 gebracht
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werden und zwax^ dadurch, dass beispielsweise der ganze erste Hai b 1 ei Lei'körpt'i' 11 aus nur einem niederohmigen Substrat gebildet wird. Damit wird erreiclit, dass die Leiter 22, die im allgemeinem einen Teil von Signalleitungen bilden, sehr nahe bei dem Erdungspegel liegen, so dass die Halbleiteranordnung ein einwandfreies HF-Verhalten (namentlich für den Mikrowellenbereich) aufweist. Ahnliche Vorteile gelten selbstverständlich auch für die Anordnung der Fig. 2 bis 4 und Abwandlungen davon.
Es dürfte einleuchten, dass sich die Erfindung nicht auf die obenstehenden Beispiele beschränkt, sondern dass im Rahmen der Erfindung mehr er« Abwandliingen möglich sind. So braucht die Kontaktierung nicht unbedingterweise über die l're L tragenden Leiter 22 und Drahtverbindungen 5 zu erfolgen, sondern der erste Halbleiterkörper kann mit Lotkügelchen versehen sein, die eine umgekehrte Montage ("Flip-Cnip") ermöglichen. In diesem Fall kann die Metallisierung 25 ge— wünschtenfalls fortfallen. Ausser zum Verwirklichen der genannten passiven Elemente kann der Siliziumkörper 11 selbstverständlich auch zum Verwirklichen aktiver Elemente, wie beispielsweise zum Verwirklichen einer Schottky-Diode zum Schutz usw. benutzt werden. Auch kann eine Anordnung nach der Ex-findung an .sich wieder in ein grösseres Ganzes, wie eine Mikrowellenschaltungsanordnung nach bekannten Techniken mit hindurchmetallisierten Löchern, eingepasst werden, die eine Erdungsfläche auf der anderen Seite mit einem Träger elektrisch leitend verbinden mit einer Kontaktflache, mit der die Anordnung nach der Erfindung verlötet ist. ¥as die Ausbildung mit einzeLneu Schaltungselementen anbelangt, wird dabei di.i> Anzahl hindurclmie tallisier ter Löcher wesentlich beschränk t.
Auch in der Schul lungsanordnung nach den Fig. 2 bis h köinifji niL'hrere Abwandlungen angebracht werden, wie beispielsweise das Hinzufügen eines in Fig.2 auf schematische Weise aiigugebtMien zusätzlichen Widerstandseleinentes 20 ' . Ausserdem können .selbstverständlich andere Halbleitermaterialien und Verbiiidungsvorfaliren angewandt werden. Auch können mehrere
Transistoren in ein und doraelben Vertiefung bzw. in mehreren Vcr (. i C l'ungen angebracht werden.
ee rs e i te

Claims (1)

  1. β 6
    PHN 10 383 ** ' 30.12.1982
    Patentansprüche
    Π/ HF-SchaltungSanOrdnung, insbesondere sum Gebrauch im Mikrowellenbereich, mit einem isolierenden Substrat mit einem leitenden Muster für ein Bezugspotential und mit einer Halbleiteranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiteranordnung einen ersten Halbleiterkörper aus einem ersten halbleitenden Material enthält, der an einer Hauptoberfläche mit mindestens einem zweiten Halbleiterkörper versehen ist, in dem ein aktives Schaltungselement verwirklicht ist, und der erste Halbleiterkörper mit einer nietlerohmigen Halbleiterzone verbunden ist, die sich wenigstens örtlich bis an die Hauptoberfläche erstreckt und zwecks des Besugspotentials mit dem leitenden Muster elektrisch leitend verbunden ist.
    2. HF-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet (, dass der erste Halbleiterkörper eine Vertiefung aufweist, in der sich der zweite Halbleiterkörper befindet.
    3° HF=Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Halbleiterkörper
    .2" aus einem zweiten, von dem ersten abweichenden Halbleitermaterial besteht.
    kο Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, dass die niederohmige Halbleiterzone praktisch den ganzen ersten Halbleiterkörper umfasst, 5o Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass die niederohmige Halbleiterzone einen spezifischen Widerstand von höchstens 0,05 Ohm/cm aufweist» 6„ Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die niederohmige Halbleiteron
    zone an der Stelle der Hajup tober fläche des ersten Halbleiterkörpers mit einem Anschluss eines in dem zweiten Halbleiterkörper verwirklichten Schaltungselementes elektrisch leitend verbunden ist.
    PIIN 10 Ί8Ί 1/ 30.12.1982
    -ei·
    7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem zweiten Halbleiterkörper verwirklichtes Schaltungselement mit wenigstens einem Teil eines Metallmusters, das auf einer den ersten Halbleiterkörper bedeckenden Schicht aus isolierendem Material angebracht ist, -elektrisch leitend verbunden ist.
    8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmuster mit der darunter liegenden Schicht aus isolierendem Material als Dielektrikum und dem darunter liegenden Teil des.ersten Halbleiterkörpers eine Kapazität bildet.
    9. Anordnung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmuster eine Mäanderform bzw. Spiralform aufweist.
    10. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass, das Metallmuster zwei Anschlussflachen aufweist, zwischen denen sich eine Widerstandsschicht erstreckt.
    11. Anordnung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Metallmusters sich als freitragender Leiter bis ausserhalb des Umfangs des ersten Halbleiterkörpers erstreckt.
    12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmuster örtlich durch eine Glasschicht mit einer Dicke von höchstens 100 /um gegenüber dem ersten Halbleiterkörper isoliert ist.
    13· Halbleiteranordnung zum Gebrauch in einer Anordnung nach.einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiteranordnung einen ersten Halbleiterkörper aus einem ersten Halbleitermaterial aufweist, d^r an einer Hauptoberflache mit mindestens einem zweiten Halbleiterkörper verseilen ist, in dem ein aktives Schaltungselement verwirklicht ist und das mit einer niederohmigen Halbleiterzone verseilen ist, die sich wenigstens teilweise bis an die erste Ilaup tober fläche und bis an eine zweite sich paral-IeI zu der ersten HaupLoberfläche erstreckenden Hauptoberflache erstreckt.
    I-t. Halblei teriinoi-dnung nach Anspruch 13 > dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halbleiterkörper an der zweiten
    β Ο O D Q
    PHN 10 383 yf 30.12.1«>Hü
    Hauptoberfläche mit einer Kontaktmetallisierung versehen ist. 1.5 β Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halbleiterkörper eine Vertiefung aufweist, in der sich der zweite Halbleiterkörper befindet.
    16. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche \'J bits
    15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Halbleiterkörper aus einem zweiten, von dem ersten abweichenden Halbleitermaterial besteht.
    1,7° Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 13 bis
    16, dadurch gekennzeichnet, dass die niederohmige Halbleiterzone praktisch den ganzen ersten Halbleiterkörper umfasst.
    18o Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17j dadurch gekennzeichnet, dass die niederohmige Halbleiterzone einen spezifischen Widerstand von höchstens 0,05 Ohm cm aufweist.
    19o Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die niederohmige HaIbleiterzone an der Stelle der ersten Hauptoberfläche des ersten Halbleiterkörpers mit einem Anschluss eines in dem zweiten Halbleiterkörper verwirklichten Schaltungselementes elektrisch leitend verbunden ist.
    20. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem zweiten Halbleiterkörper verwirklichtes Schaltungselement mit wenigstens einem Teil eines Metallmusters, das auf einer den ersten Halbleiterkörper bedeckenden Schicht aus isolierendem Material vorgesehen ist, elektrisch leitend verbunden ist.
    21„ Halbleiteranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmuster mit der darunter liegenden Schicht aus isolierendem Material als Dielektrikum und dem darunter liegenden Teil des ersten Halbleiterkörpers eine Kapazität bildet.
    22 ο Halbleiteranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmuster eine Mäfinderforrn bzw. Spiralform aufweist.
    23« Halbleiteranordnung nach Anspruch 20, dadiirch ge-
    PHN 10 383 iX 30.12.1982
    • if-
    kennzeichnet, dass das Metallmuster zwei AnSchlussflächen aufweist, zwischen denen sich eine Widerstandsschicht erstreckt.
    2h. Halbleiteranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Metallmusters sich als freitragender Leiter bis ausserhalb des Umfangs des ersten Halbleiterkörpers erstreckt.
    25. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 2h, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmuster örtlich durch eine Glasschicht mit einer Dicke von höchstens 100 /Um gegenüber dem ersten Halbleiterkörper isoliert ist.
    26. Halbleiteranordnung räch einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halbleiterkörper aus Silizium und der zweite Halbleiterkörper aus einer III-V-Verbindung besteht.
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