Brevet FR2011823A1 — publié le 19700313

>9 5 10 15 20 25 30 35 40 14305 1 2011823 La présente invention concera® \m procédé ponr fabriquer un dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passi-vation et, plus particulièrement, elle a trait à un procédé pour obtenir un dispositif à semiconducteurs, ayant des caractéristiques électriques excellentes, et une fiabilité.élevée à une température relativement basse* Quand on fabrique un dispositif à semiconducteurs en introduisant une impureté déterminant le type dé conductivité dans la sous-couche (ou support) semiconductrice, il est courant que le dispositif comporte une jonction PN découverte sur la Burface de la sous-couche. La jonction PU est contaminée par l'eau, des substances ioniques et autres éléments divers, de sorte qu'il est difficile de maintenir à l'état convenable les caractéristiques électriques du dispositif telles que la tension de claquage inverse •t les caractéristiques de bruit. La technique dite "planar" est un procédé efficace qui a été mis au point pour résoudre ce problème. Conformément à ce procédé, du fait que l'on recouvre toutes les jonctions PK découvertes ou exposées sur la surface de la sous-couche semiconductrice avec une pellicule de bioxyde de silicium (SiO^) obtenue par croissance thermique, on peut supprimer l'influence de l'atmosphère extérieure. Toutefois, d'une façon générale, on forme la pellicule de bioxyde de silicium par oxydation de la sous-couche semiconductrice en silicium à une température élevée supérieure à environ 1000°C et on l'utilise pour la diffusion sélective de l'impureté déterminant le type de conductivité, diffusion qui est effectuée à une température élevée voisine de 1000°C. Ce ce fait, des couches non désirées ainsi que les défauts du cristal risquent de se former à l'interface entre la pellicule et la sous-couche semi-conductrice en raison de la différence de coefficient de dilatation thermique entre cette pellicule et cette sous-couche. La recombinaison des porteurs de courant se trouve, de ce fait, favorisée dans la couche superficielle de la sous-couche,ce En outre, la pellicule d'oxyde de silicium, dont la croissance est effectuée par voie thermique sur la surface de la sous-couche en silicium, a la propriété de faciliter la création de niveaux de donneurs dans la surface de ladite■soas-eouch©, ce 69 14305 2 2011823 qui est bien connu comme étant 1® phénomène d© formation, de canal H® Cette propriété dégrade aussi les caractéristiques électriques (par exemple la caractéristique courant-tension inverse de la jonction PN diffusée) ainsi que la stabilité du fonctionnement d® 5 l'élément semiconducteur formé dans la sous-couche. L'instabilité provoquée par 1© plaénomèn© d© formation de canal est considéré® comme provenant de l'invasion d'ions métalliques inévitables, principalement d'ions sodium (ïT&^j dans la pellicule de bioxyde de silicium et/ou de l'existence d'ions posi-10 tifs en raison de l'absence d*oxygène dans la pellicule de biexyd© de silicium® Â titre de mesure pour empêcher ces mauvaises influences du canal induit par les ions positifs dans la pellicule d8 oxyde d© silicium, on a proposé d© déposer d© l'oxyde à® pkosph©r@s à savoir 15 du pentoxyde d® phosphore (PgO^), sur la pellicule d© SiOg dont 1®, croisssaiô® ©at effectué© par voi© thermique et d'en effectuer le chauffage de manière à former une pellicule de v©a?r© ph©©ph@s±li-catéo Ban® o© procédé, il est recommandé d© provoquer «ne réaetiea entre la couche superficielle d@ la pellicule de SiOg et PgO^ par 20 un traitement à température élevée au voisinage d© 1000°C ©t de transformer ces éléments en use couche d© v©$x© phofspkesilieaté parfaite» Toutefoiss us. tel traitement à température élevée dégrade les diverses caractéristiques électriques d© l'élé&s&t se-25 iai conducteur au lieu d® les faciliter corne c'est 1© ©a© avec la technique planar. 11 y a alors contradiction entre l8éaéli©ratl©a. de la stabilité ©t l'amélioration simultané© des caractéristiques éleetïâques® G8®st pourquois la présent© invention a pous? objet m 30 procédé de fabrication d8tm dispositif à seffilegadueteurs ayant des caractéristiques électriques exc®ll©ater/1œ.Q stabilité élevé©• Suivant un® caractéristique d® la présent© invention» la demanderesse a créé un procédé pour fabriquer facilement m dispositif à semiconducteur® oomportsnt usa®, pellieul© eu fila â® 35 passlmiioa ©t possédant wl® fiabilité él@Té©s cela, sans aueun traitemeat à t®®pérature élevé©» _ . . : Suivaai ma© autre caraetéristiçp,® d© la présent® inventions, la à©Bs83&cL®r©ssé & créé m. précédé pour revêtir X&-$UEf@.s© ï • d'un© sous-souche s@sieonduotrxQ® dans laquelle ©st formé m élé-40' ' E@nt's.fMiéonâii0t@?,îr9 cela à imt t©sp instar© "feass© telle que 1@@ CO PV 69 1430 3 011823 caractéristiques électriques de l'élément ne risquent pas d'être affectées de façon nuisible. Conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention, on obtient les fins précitées quand on utilise 5 une pellicule ou film de SiOg ou autres, cette pellicule étant d1abord enlevée de la surface d'une sous-couche semiconductrice lors du processus de diffusion avant la formation d'une pellicule superficielle de passivation. De préférence9 on attaque légèrement à l'acide la surface exposée de la sous-couche semiconductrice. 10 On forme une nouvelle pellicule de SiO^ sur la sous-couche semi-conductrice à une température basse qui n1est pas supérieure à environ 900°C où, de façon plus appropriée, qui n'est pas supérieure & 850°C. Insuite, on forme, sur la pellicule de SiOg, une pellicule de verre contenant de l'oxyde de phosphore» Dès que l'oxyde de 15 phosphore a été déposé sur la pellicule de SiOg à une température qui n'est pas supérieure à 900°C, ou après qu'un autre traitement thermique à 900°C ou à une température inférieure à 900°G a été exécuté pendant une période de temps appropriée, il est possible de former une pellicule de verre contenant de l'oxyde de phosphore 20 et de l'oxyde de silicium ayant une épaisseur qui n'est pas supé- o rieure à 400 Â et qui est riche en oxyde de phosphore. Les caractéristiques et avantages précités ainsi que d'autres avantages et caractéristique de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de modes 25 de réalisation préférés de l'invention faite en référence au dessin annexé sur lequel : la fig« 1 montre la caractéristique d*attaque à l'acide d'une pellicule de passivation ou d'un échantillon destiné à l'essai ; sur cette figure,la profondeur d'attaque à l'acide exprimée o 30 en Angstroms (A) est portée en ordonnée et le temps d'attaque exprimé en minute est porté en abscisse ; les figo 2a à 2jg sont des coupes d'une sous-couche semi-conductrice pendant des phases de fabrication respectives d?un transistor conforme à un premier mode de réalisation de la présente 35"' invention' ; la fige 3 est une coupe d'une sous-couche semiconductri-" ce 'conforme à'un'mode de réalisation modifié de la présente ,in-vèntioa ; les fige 4a à 4c, sont des coupes d'une sous-couche semi-40 ' 'conductrice conforme à un autre mode de réalisation de la présente qqpY 69 14305 4 2011823 invention ; . les fig. 5 et 6 montrent les résultats d'essais d'un dispositif à semiconducteurs obtenu dans le mode de réalisation ci-dessus ; sur ces figures, les pourcentages de transistors de 5 qualité inférieure sont portés en ordonnée et le nombre d'essais est porté en abscisse j la fig. 7 montre le facteur d'amplification de courant dans un circuit à émetteur commun ainsi que le rapport de bonne qualité constaté dans les essais de bruit et d'étanchéité 10 à l'eau dès transistors obtenus grâce à la présente invention pour différentes température de traitement du phosphore ; sur cette figure les pourcentages de transistors de bonne qualité sont portés en ordonnée et les températures de traitement du phosphore sont portées en abscisse ; 15 la fig. 8 montre la relation entre la concentration équivalente d'électrons correspondant à la tension de bande plate et l'épaisseur de la seconde pellicule d'oxyde de silicium formée par pyrolyse. La demanderesse a étudié la technique de formation d'une 20 pellicule d'oxyde de silicium sur une surface pure d'une sous-couche semiconductrice (obtenue après enlèvement de la pellicule d'oxyde de silicium formée par croissance thermique sur cette sous-couche) à une température suffisamment basse pour ne pas avoir d'influence nuisible sur les caractéristiques électriques de la 25 jonction Plï se trouvant dans la sous-couche ainsi que la technique de formation d'une pellicule de verre contenant de l'oxyde"de phosphore sur la pellicule d'oxyde de silicium ainsi formée également à une température faible comme entionnée ci-dessus. Pour autant que le sache la demanderesse, les techni-30 ciens versés en la matière pensent, d'une façon générale, qu'à moins que la couche superficielle fine de pellicule d'oxyde de silicium formée par croissance thermique soit complètement transformée en verre au phosphore, il est impossible de produire industriellement un dispositif à semiconducteurs comportant une pelli-35 cule de passivation suffisamment stable. Contre toute attente, les efforts de la demanderesse basés sur les études mentionnées ci-dessus ont été couronnés de succès dans la mise au point d'un dispositif à semiconducteurs ayant des caractéristiques électriques excellentes, par exemple 40 une caractéristique tension-courant inverse et une caractéristi 69 14305 5 2011823 que de bruit, ainsi qu'une fiabilité saffisaamoat élevé® -pour supporter de façon satisfaisante les essais d8environnement sa vue d'une utilisation ordinaire. Conformément aux résultats des études, la difficulté 5 dans la formation d'une couche mixte d'oxyde de phosphore et d'oxyde de silicium à une température faible, couche qui laisse espérer la fiabilité élevée de l'élément semiconducteur, est considérée comme étant due au fait que la couche d'oxyde de silicium formée par le procédé de décomposition par pyrolyse est assez poreuse, 10 que l'oxyde de phosphore déposé sur la pellicule d'oxyde de silicium ne produit pas tune réaction de vitrification satisfaisante avec la pellicule d'oxyde de silicium sur la couche superficielle de cette dernière et, enfin, que 'l'oxyde de phosphore hygroscopi-que est plus riche que l'oxyde de silicium se trouvant dans la 15 couche superficielle de la couche de verre. Un échantillon comportant une pellicule dé verre suffisamment épaisse contenant de l'oxyde de phosphore et qui a été formée à une température relativement faible (par exemple 850®0) a été plongé dans une solution à 0,2# d'acide fluorhydrique et on 20 a mesuré la vitesse d'attaque en utilisant un microscope à interférence. Le résultat est représenté sur la fig. 1. Dans la courbe 11 de la fig* 1, la partie o correspond à une couche d'oxyde de silicium et les partie® b et a correspondent à une couche de verre contenant de l'oxyde de phosphore. La partie 25 a correspond à une vitesse d'attaque extrêmement grande tandis qus la partie b correspond à une faible vitesse» Bans la partie a . O , (épaisseur d'environ 1500 A) le mélange ou la réaction de vitrification entre l'oxyde de phosphore? ©t l'oxyde de silicium n'a pas lieu de façon satisfaisante et os pens© qu'une région extrê- 30 mement riche en oxyde de phosphore s© forme» La partie b a une o épaisseur d'environ 200 A. La composition ©xaete de la souche correspondant à la partie fe a'est pas connu® de façon précise, mais on pense que cette coucha est util® poar la stabilisation des caractéristiques électriques et ga8®!!® eomp^end de l'oxyde de 35 phosphore et de 1'oxyde ue silicium. " C'est pourquoi, la prisante invention vise w. procédé pour former une couche de verre eonteaEaat de l'oxyde fis phosphore et de l'oxyde de silicium sur la surface de la pellicule d'oxyde de silicium qui recouvre la surface de 18élément semiconducteur, 40 cela sans sacrifier la fiaMliué d© l'élément et à me teiapéra- BAD ORIGINAL 69 14305 6 2011823 tur® suffisamment basse pour ne pas entraîner une variation importante des caractéristiques électriques. L©rs d® la mie© en oeuvre du procédé ci-dessus, la demanderesse a constaté l'existence d'une couche nuisible à le, fiabilité et apparaissant sur la 5 surface de la couche de verre. On parvient aux fins d© la présente invention en empêchant la formation d'un© tell® coush®, en enlevant cette couch© dans le cas où elle s® forme ou ©nrréduisant son épaisseur entre certaines limites. On va à©na©r ci-après un® explication détaillé© de la 10 présente invention en s® référant aux fig. 2a à an- (a) la. preEiier lieu, on prépare un© sous-couche d® silicium 1 du type N, ayant uen résistivité de 0,01 à 0,02 il on ®t un© épaisseur d© 200/*-. Sur la surface principal® d@ la feas© 1&, on forme, au moyen de la technique épitaxiale bien connu©, use cou-15 eh© de silicium 1b d® type 1, ayant um résistivité d© 2,5 à 4A® et un© épaisseur de 10 à 15^ «On chauffe la sou©~coucke 1 pondait [ 2 heure® â 1100®C dans un© atmosphère oxydant© eont©aant de la sapeur d3eau, de manière à former ainsi un© pellicule d'oxyd© d® O eilicima 2 d'une épaisseur de 5000 à 6000 A sur la couche épita-20 xial© 1b, coam® représenté eur la fige 2a. 0>J On enlève une parti© de la pellicule d'oxyd© de si- ; llcius 2 mentionnée ci-dessus. On fait g® diffuser séleetiveaent du bore et du phosphore dans Ifi sous-couche Geaiconductrice 1, grâc© à quoi il s® forme une région de bas© 3 d© type 2? et un© 25 région d'émetteur 4 de type .N ayant respectivement une épais®©®!* de 3/^ st de 2/^ , coam© représente sur la fig. BsMtu©!!©-* sent, 1© traitement de diffusion nécessite un chauffas supérieur à environ 1G009C pendant environ 1 heure « La psliieule d'osyde d© silicium en particulier la parti© aouvelleaent formé© sua? la 30 région diffusée, comporte une grande quantité $simpureté® de âif-fusion0 (e) Cerne représenté sur* la fig» 2a, &n ©slèv® ©litière-ment la pellicule d"'oxyde à® silicium 2 su d'ua© solutiea d9 aeid©" fluox*bydrique (fïï) • In outre , en sousot à un© attaque à 35 l'acide la surface de la sous-couche semiecmductrie® 1 ^ par exemple sur un© profondeur qui ne dépags® pas \f-^ p fis préféremoe sur une profondeur de 0,5Js-% au moyen d'un® solution sixte. d'aeide nitrique et d'acide fluorhydrique (MO^H et l'ïï)0 lasttit®^ ©a. .net-» toi© '&@ "façon suffisante la sous-couche, au moyen à*alcool et â*eau 40 "pure,v©te.»9 "et on èn ©fféctu© 1© séchage. COPY > 1430 7 201 18: (d) On chauffe la sous-couche semiconductrice 1 pendant 20 minutes à 740°C dans une atmosphère de tétraéthoxysilane /Si(OQgHç-)^ 7sous line pression de 1 x 10™ mm de ïïg, grâce à quoi il se forme» du fait de la décomposition thermique du silane pré- 5 cité, une première pellicule d'oxyde de silicium 5 obtenue par o pyrolyse et ayant une epaisseur d'environ 5000 A, comme représenté sur la fig. 2d. La pellicule a., de préférence, une épaisseur d'en-"$ron 3000 A. (e) Ensuite, on chauffe la sous-couche- semiconductrice '10 1 pendant 20 minutes à 820°C dans une atmosphère contenant de 1'oxychlorure de phosphore (P0C1^) et de l'oxygène (O2)* g^âce à quoi il se forme une couche d'oxyde de phosphore. 6 sur la pellicule d'oxyde de silicium 5, comme représenté sur la fig. 2e_0 (f) Insuite, on fait se diffuser du pentoxyde de phosphore 15 dans la pellicule d'oxyde de silicium 5 et une pellicule de verre 7a contenant de l'oxyde de phosphore et de l'oxyde de silicium se forme, comme représenté sur la fig« 2£f cette pellicule de verre 7a étant recouverte par une couche superficielle 7b (correspondant à la partie a sur la fig. 1) riche en oxyde de phosphore et ayant 0 20 une épaisseur d'environ 200 A, les composants exacts de cette couche n'étant cependant pas clairement connus« (g) Gomme il est désirable, le tétraéthoxysilane se décompose par pyrolyse sur la pellicule de verre en présence de la température de 740°C à laquelle il se trouve exposé pendant 3 mi- 25 nutee, grâce à quoi il se forme uns seconde pellicule d'oxyde de silicium 8, obtenue par pyrolyse, comme représenté sur la fig« 2 la seconde pellicule d'oxyde de silicium 8 sert, au cours de phases ultérieures, à faciliter la fixation de la matière dite "photoré-sist" et à isoler de l'atmosphère extérieure la couche d'oxyde de 30 phosphore hygroscopique 7be En particuliers, si la seconde pellicule d'oxyde de silicium 8, obtenue par pyrolyse, es^èormée de manière à avoir une épaisseur spéciale, la pellicule peut supprimer la formation d'un canal comme il sera mentionné par la suite0 Enfin, on monte des électrodes en aluminium sur la base 35 3 èt sur l'émetteur 4 au moyen de procédés bien connus» Des conducteurs extérieurs de sortie sont reliés à ces électrodes;8 et à la sous-couche semiconductrice 1 ou au.collecteuro La sous-couche et l'extrémité du conducteur qui y est relié sont noyées dans un© résine époxy et on obtient ce que l'on appel .le transistor encapsulé , ,rt , -, , . •' v - COPV 40 par de la resxne. I- 69 14305 8 2011823 On a soumis le transistor ainsi obtenu essai d'étan-chéité à l'eau. On a plongé le transistor pendant 25 minutes dans de l'eau bouillante (à 125°C) sous une pression de 1,2 kg/cm2 et on l'a trempé ensuite dans de l'eau se trouvant à 0°C pendant 1 5 minute. On a répété les traitements de chauffage et de refroidissement. On a effectué l'essai ci-dessus avec 100 transistors ayant de bonnes caractéristiques de claquage inverse. Quand la courbe caractéristique de tension-courant d'une jonction PN entre 10 la base et le collecteur se trouvait détériorée par l'essai ci- dessus, on jugeait que le transistor était d'une qualité inférieure, le résultat de l'essai est représenté sur la fig. 5 par la courbe 31. Sur la fig. 5, l'abscisse représente le nombre d'essais 15 de chauffage et de refroidissement tandis que l'ordonnée représente le pourcentage de transistors qui se sont révélés être de qualité inférieure au cours de l'essai ci-dessus, les courbes 32, 33 et 34 montrent les résultats des mêmes essais appliqués à 100 transistors de bonne qualité qui comportaient des couches de verre O 0 20 7B riches en oxyde de phosphore, d'une épaisseur de 400 A, 600 A o et 1000 A, respectivement, sur les couches mixtes 7a dans la phase (f) du fait d'un chauffage de 40 minutes après lesphases (a) à (d). Dans le mode de réalisation ci-dessus, l'épaisseur de la pellicule isolante a été mesurée avec un microscope à interférence, de 25 sorte que l'on peut considérer que chaque valeur mesurée présente , o une erreur de l'ordre de î 100 A. - On voit, d'après les résultats ci-dessus, que les caractéristiques des transistors en fonction des essais d'environnement dépendent de la couche de verre contenant de l'oxyde de phosphore 30 formée sur la pellicule d'oxyde de silicium, particulièrement de l'épaisseur de la région riche en oxyde de phosphore. Quand l'é- o paisseur de cette région n'est pas supérieure à 400 A, particu-o lierement à 200 A, le transistor possède des propriétés d'étanchéi-té à l'eau excellentes. 35 l'un des points importants de la présente invention ré- éide dans la température à laquelle a lieu le processus de traitement du phosphore que représente la fig. 2f. la courbe 53 représentée sur la fig. 7 montre le facteur d'amplification de courant hyg (mesuré pour une tension de collecteur de 12 volts et 40 un courant de collecteur de 2 milliampères) du transistor ainsi 69 14305 9 2011823 obtenu en fonction de la température à laquelle est effectué le traitement du phosphore. On peut voir qua h^ se trouve diminué du fait du traitement à température élevée. La courbe 51 montre la relation entre 1* pourcentage de transistors de bonne qualité 5 (on a jugé le transistor comme étant de bonne qualité quand la variation de h^ était inférieure à ± 20% après l'essai) et la température à laquelle a eu lieu le traitement du phosphore. Ces courbes 51 et 53 montrent que le traitement du phosphore à température élevée permet d'obtenir des transistors fiables mais détériore les 10 caractéristiques électriques (par exemple une diminution de hp.g)• le chiffre relatif au Bruit (NE)» qui est un facteur important dans les caractéristiques électriques des transistors, fait apparaître le rapport maximum de bonne qualité à environ 850°C, comme le montre la courbe 52. les transistors ayant une valeur HP inf é-15 rieure à 5% dans les conditions de mesure où la tension de collecteur est de 12 volts, le courant de collecteur est de 0,1 mA, la résistance de la source produisant le signal est de 500aet la fréquence est égale à 10 H.z ont été considérés comme/Sl^Inne qualité. Conformément à la présente invention, eu égard aux courbes 20 51 » 52 et 53 et à la production industrielle des dispositifs à semiconducteurs tels que des transistors, la température du traitement du phosphore ne doit pas être supérieure à environ 900°C et il est désirable qu'elle ne soit pas supérieure à 850°C environ. C'est pourquoi, il est désirable, dans la fabrication des transis-25 tors, que la température de n'importe quel processus faisant suite au traitement de diffusion ne soit pas supérieure à 900®09 la fig. 8 montre l'influence de l'épaisseur de la seconde pellicule d'oxyde de silidum (obtenue par pyrolyse) formée au cours de la phase de la fig. 2g sur la surface de la soua-eouche 30 de silicium de type H ayant une résiativité d'environ 25 à 40.fi. c» en fonction du nombre équivalent d'électrons Kpg induits dans l'interface de silicium de la surface unitaire, correspondant à la tension de bande plate. Dans ce cas, de façon plus détaillée, la première pellicule d'oxyde de silicium (obtenue par pyrolyse) d'en- O 35 viron 3300 A d'épaisseur est formée sur la surface de la sous-cou- che par la réaction par pyrolyse du silane organique« Uae couche de verre contenant de l'oxyde de silicium et de 1'oxyde d® phos- o phore et ayant une epaisseur d'environ 400 A as forme su? la première pellicule à une température qui n'est pas supérieur© à 40 850°C. En outre, les secondes pellicules d'oxyde de sllieium, ob- 69 14305 to 2011823 tenuea par pyrolyse et ayant diverses épaisseurs comme indiqué sur l'abscisse sur la fig. 8, se forment sur la surface de la couche de verre. La courbe 61 montre que est extrêmement petit dans la gamme d'épaisseurs comprise entre 2000 A et 6000 Â. C'est pourquoi, 5 le dépôt de la seconde pellicule de cette gamme protège la couche d'oxyde de phosphore qui a une propriété médiocre via-à-vis de l'humidité, au lieu de favoriser la formation du niveau de donneurg. Dans le procédé de la présente invention mentionné ci-dessus, le déplacement de la jonction PN n'apparaît pas essentielle) lement dans la sous-couche semiconductrice. La pellicule d'oxyde de silicium fornée à une température relativement basse n'entraîne pas une grande distorsion sur la sous-couche semiconductrice. De ce fait, la pellicule d'oxyde de silicium formée par croissance thermique et qui est utilisée comme un masque pour le 15 traitement de diffusion sélective est remplacée par une pellicule d'oxyde de silicium propre que l'on dépose & une température basse après le traitement de diffusion. La pellicule déposée est utilisée comme une pellicule superficielle de passivation, de sorte que les caractéristiques électriques se trouvent améliorées* 20 L'attaque t l'acide effectuée avant la formation de la pellicule d'oxyde de silicium propre joue un rêle efficace dans l'amélioration des caractéristiques électriques telles que le facteur d'amplification de courant et les caractéristiques de bruit. La pellicule d'oxyde de silicium, formée par croissance thermique 25 et utilisée comme un masque pour le traitement de diffusion sélective, est la cause de la formation de régions défectueuses, comme par exemple des défauts du cristal dans la surface de la sous-cou-che semiconductrice. L'élimination de ces défauts par attaque à l'acide et par.la formation de l'oxyde de silicium propre sur la 30 surface pure sert à supprimer les influences néfastes de la température élevée et des traitements de diffusion.". Ea outre, conformément & un autre mode de réalisation de la présente invention, afin de former la couche isolante contenant de l'oxyde de phosphore .sur la sous-couche semiconductrice, on 35 peut utiliser les trois procédé» suivante autres que le procédé ci-dessuss comme représenté en détail sur les fig. 2a ®t 2f. Ces procédés peuvent aussi permettre d'obtenir un dispositif à semi-conducteur® ayant une propriété d'étanchéité à l'eau excellente. (!) Après qu'une ï>ellicHle i'oxyde de silicium, obtenue 40 par pyrolyses et ayant une épaisseur supérieure à. 3000 A, a été for 69 14305 n 2011823 mée sur une sous-couche de silicium, on forme une mince couche o d'oxyde de phosphore d1environ 200 A d'épaisseur sur la pellicule d'oxyde de silicium par la décomposition par pyrolyse de POCl^ et de P£Lj dans l'atmosphère oxydante à environ 300°C. Dans ce cas, 5 l'oxyde de phosphore se combine entièrement avec l'oxyde de silicium en formant ainsi un mélange ou verre constitué par de l'oxyde de silicium et de l'oxyde de phosphore. (II) Après qu'une pellicule d'oxyde de silicium, obtenue par pyrolyse et ayant une épaisseur prescrite, a été formée sur la 10 sous-couche de silicium, on chauffa la sous-couche à environ 740°C. On introduit du tétraéthoxysilane gazeux et du P001^ gazeux simultanément avec du Og gazeux comme véhicule gazeux, grâce à quoi il se forme directement sur la pellicule d'oxyde de silicium une cou- o che mixte ou une couche de verre de 200 à 1000 A d'epaisseur cons-15 tituée par de l'oxyde de silicium et de l'oxyde de phosphore. (III) On prépare une sous-couche de silicium comportant une surface découverte propre. On forme sur la surface découverte une pellicule d'oxyde, obtenue par pyrolyse et ayant une épaisseur o d'au moins 3000 à 5000 A. On chauffe la sous-couche à environ 740°C 20 dans un tube de réaction. On introduit simultanément du POCl^ gazeux et du tétraéthoxysilane gazeux dans le tube de réaction en même temps que du 0g comme véhicule gazeux. De ce fait, il se forme directement sur la surface de la sous-couche de silicium une couche constituée par de l'oxyde de silicium et de l'oxyde de phosphore. 25 Conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention, la couche restante riche en oxyde de phosphore peut être enlevée comme représenté sur la fig. 3 (où les parties analogues portent les mêmes références qâe sur la fig. 2f). Conformément à un autre mode de réalisation encore de 30 la présente invention, on peut obtenir un transistor désiré par les phases suivantes (g*) (h1) (i1) après la phase (f). Une explication sera donnée par la suite en référence aux fig. 4a et 4b où des références analogues sont utilisées pour désigner des parties analogues de la fig. 2f• 35 (g') On forme une couche d'aluminium (AI) 9a sur la pel licule 40 On place la sous-couche semiconductrice 1 sous une près- 69 14305 12 2011823 ^2l 5 sion faible comprise entre 10 et tO" nm de Hg et on dépose l'alu- O minium sur une épaisseur de 500 A à partir d'une position située à 25 cm au-dessus de la sous-couche. (h1) On Chauffe la sous-couche pendant 30 minutes à une 5 température qui n'est pas supérieure à 900°C, par exemple 740°C, dans l'atmosphère oxydante. Il en résulte que la totalité ou une partie de la couche non désirée riche en oxyde de phosphore se transforme en une pellicule de verre 9b composée par un mélange d'alumine, d'oxyde de phosphore et d'oxyde de silicium, comme re-tO présenté sur la fig. 4b. Cet état, apparaît de façon plus évidente quand on compare les courbes 11 et 12 de la fig. 1, courbes qui sont obtenues dans un autre mode de réalisation. La couche riche en oxyde de phosphore (correspondant à la partie a) se transforme en une couche (correspondant aux parties d, e et f) dont on déduit 15 qu'elle contient de l'alumine, de l'oxyde de phosphore et de l'oxyde de silicium. Les parties b et £ correspondent l'une à l'autre. (i1) Dans le même but et par le même procédé que dans le premier mode de réalisation, on forme une pellicule d'oxyde de si- O licium 10, obtenue par pyrolyse, et ayant une épaisseur de t500 A, 20 sur la pellicule de verre 9b, comme représenté sur la fig. 4ç_. On peut former la couche contenant de l'alumine et de l'oxyde de phosphore en effectuant une réaction par pyrolyse d'un composé organique d'aluminium, par exemple du triéthoxy-aluminium, à une température comprise entre environ 300 et 500°C pour former 25 une couche d'alumine et, ensuite, en faisant réagir la couche d'aluminium et la couche riche en oxyde de phosphore. Ensuite, on monte des électrodes d'aluminium sur la base 3 et sur l'émetteur 4 au moyen d'un procédé bien connu. On relie des conducteurs extérieurs à ces électrodes ainsi qu'à la sous-30 couche semiconductrice 1 ou au collecteur. En noyant le dispositif dans une résine époxyde on obtient ce que l'on appeUeun transistor encapsulé par de la résine. On a soumis les transistors ainsi fabriqués à l'essai d'étanchéité à l'eau, comme mentionné précédemment. La fig. 6 35 montre le résultat. Les courbes 41, 42, 43 et 44 montrent le pourcentage de transistors de qualité inférieur après les traitements de chauffage et de refroidissement de chaque centaine de bons transistors què l'on a obtenus en les soumettant aux phases (a) à (d), en y déposant la couche d'oxyde de phosphore 6 avec une 40 épaisseur différente en les chauffant pendant 40 minutes dans la 69 14305 13 2011823 phase (f) pour obtenir la couche de verre riche en oxyde de phos- o o o o , phore de 200 A, 400 A, 600 A ou 1000 A d"epaisseur respectivement et, finalement, en les soumettant aux phases (g*) à (i1). On voit sur la fig. 6 que les caractéristiques des tran-5 sistors en fonction de l'essai d'environnement dépendent de l'épaisseur de la pellicule de verre contenant de l'oxyde de phosphore formée sur la pellicule d'oxyde de silicium, particulièrement la région riche en oxyde de phosphore. Quand l'épaisseur est infé- O O rieure à 600 A, particulièrement inférieure à 200 A, la propriété 10 d'étanchéité à l'eau devient extrêmement bonne. La formation de la pellicule d'oxyde à une température basse peut être effectuée par la réaction par pyrolyse d*autres organoxysilanes, par exemple un propoxysilane et un méthoxysilane. Avec un monosilane, cette formation peut être effectuée à environ t 5 320°C. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que toutes variantes ou modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention. 69 14305 14 2011823 REVENDICATIONS 10) Procédé pour fabriquer an. dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passivation, ce procédé consistant à préparer une sous-couche semiconductrice ayant une surface 5 principales, à déposer de l'oxyde de silicium sur cette surface principale à une température qui n'est pas supérieure à 900°C pour former ainsi une pellicule d'oxyde de silicium et, enfin, à former sur la surface de ladite pellicule d'oxyde de silicium déposée une couche mixte contenant de l'oxyde de phosphore et de l'oxyde 10 de silicium à une température qui n'est pas supérieure à environ 900°0. 2°) Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on obtient la formation de ladite 15 couche mixte en déposant sur la couche superficielle de la pellicule d'oxyde de silicium déposée précitée de l'oxyde de phosphore à partir de sa phase vapeur & une température qui n'est pas supérieure & 900°C et, ensuite, en faisant réagir à une température qui n'est pas supérieure à 900°C ladite couche superficielle et 20 l'oxyde de phosphore déposé* 3°) Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on obtient la formation de ladite couche mixte en déposant simultanément de l'oxyde de silicium et de l'oxyde de phosphore sur la surface de ladite pellicule d'oxyde de silicium déposée. 4°) Procédé pour-fabriquer un dispositif à semiconducteurs oomportaat une pellicule de passivation suivant la revendication 1 , ce procédé étant caractérisé par le fait9qu'en outre,en dépose de l'oxyde de silicium sur la surface de la couche mixte précitée à un© température nui n'est pas supérieure à environ 900°C, grâce à quoi il se forme une seconde pellicule d'oxyde de silicium ayant un® épaisseur comprise entre environ 2000 A et 6000 I. 5°) Procédé pour fabriquer un semiconducteur comportant une pellicule de passivation, ce procédé consistant à déposer sur une surface principale d'une sous-couche semiconductrice de l'oxyde d© silicium à par-tir d'une phase vapeur à une température qui n'est pas supérieure à environ 900®G, grâce à quoi il se forme une 40 pellicule â'o^yâe de silieiOTr,. à tépsser sa? la couche superficiel25 30 69 14305 15 2011823 le de la dite pellicule d'oxyde de silicium de l'oxyde de phosphore à partir d'une atmosphère oxydante contenant du phosphore, cela à une température qui n'est pas supérieure à environ 900°G et, enfin, à faire réagir l'oxyde de phosphore déposé précité et la 5 couche superficielle susvisée à une température qui n' est pas supérieure à 900°G pendant un temps prescrit, grâce à quoi il se forme dans la couche superficielle de la pellicule d'oxyde de silicium précitée une couche mixte d'oxyde de phosphore et d'oxyde de silicium de sorte qu'une couche superficielle riche en oxyde 10 de phosphore et ayant une épaisseur qui n'est pas supérieure à o environ 400 A se crée sur la surface de ladite couche mixte. 6°) Procédé pour fabriquer un semiconducteur comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 5, ce procédé étant caractérisé par le fait, qu'en outre, on fait réagir la 15 couche superficielle précitée riche en oxyde de phosphore avec de, l'alumine, grâce à quoi il se forme une couche contenant de l'alumine et de l'oxyde de phosphore. 7°) Procédé pour fabriquer un semiconducteur comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 6, ee procé-20 dé étant caractérisé par le fait, qu'en outre, on dépose de l'oxyde de silicium sur la surface de ladite couche contenant de l'alumine et de l'oxyde de phosphore, à une température qui n'est pas supérieure à environ 900°C, grâce à quoi il se forme une couche contenant de l'alumine, de l'oxyde de silicium et de l'oxyde de 25 phosphore. 8°) Procédé pour fabriquer un semiconducteur comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 5, caractérisé par le fait, qu'en outre, on dépose de l'oxyde de silicium sur la couche superficielle riche en oxyde de phosphore^ cela à 30 une température qui n'est pas supérieure à environ 900°Gs grâce à quoi il se forme une seconde pellicule d'oxyde de silicium. 9°) Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 4, caractérisé par le fait, qu'en outre, on enlève ladite 35 couche superficielle riche en oxyde de phosphore. 10°) Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passivation, ee procédé consistant : à préparer une sous-couche semiconductrice en silicium d'un premier type de conductivité et comportant une surface principale, 40 à former sélectivement sur ladite surface principale une première 69 14305 16 2011823 pellieule d'oxyde par le procédé de croissance thermique, à introduire sélectivement une impureté déterminant le second type de conductivité dans ladite surface principale, la pellicule d'oxyde précitée servant de masque, grâce à quoi il se forme une' région de 5 second type de conductivité dans ladite surface principale et on obtient une jonction PU entre ladite sous-couche et la région précitée de second type de conductivité de manière telle que la jonction Plî se termine dans ladite surface principale de la sous-couche précitée, à enlever entièrement la première pellicule d'oxyde 10 précitée;ce qui découvre la surface principale, à former éur ladite surface principale découverte une seconde pellicule d'oxyde par la réaction par pyrolyse de composés de silicium de manière à recouvrir la jonction PU précitée, à déposer de l'oxyde de phosphore sur la surface de ladite seconde pellicule d'oxyde à partir 15 d'une atmosphère oxydante contenant du phosphore, celà à une température qui n'est pas supérieure à 900°C et, enfin, à faire réagir l'oxyde de phosphore déposé précité et la couche superficielle dudit second oxyde de silicium sous-jacent, cela à une température qui n'est pas supérieure à 900°C, grâce à quoi il se forme une cou-20 de phosphore et d'oxyde de silicium dans ladite couche superficielle de manière telle qu51 se crée, dans la surface de ladite couche mixte, une couche superficielle riche en oxyde de o phosphore et ayant une épaisseur ne dépassant pas 400 A d'épaisseur. 11°) Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconduc-25 teurs comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 10, caractérisé par le fait, qu'en outre, on attaque"légèrement à l'acide, pour l'éliminer, sur une épaisseur qui n'est pas supérieure à 1la surface de ladite sous-couche avant la formation de la seconde pellicule d'oxyde précitée. 30 12°) Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconduc teurs comportant une pellicule de passivation suivant la revendication 10, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on dépose de l'oxyde de silicium sur la couche superficielle riche en oxyde de phosphore, cela à une température qui n'est pas supérieure à 35 environ 900°0, grâce à quoi il se forme une seconde pellicule d'o- O xyde de silicium d'environ 2000 à 6000 A d'épaisseur. 13°) Dispositif à semiconducteurs comportant une pellicule de passivation et comprenant une sous-couche semiconductrice comportant une surface principale où se termine une jonction PN, 40 une première pellicule d'oxyde de silicium obtenue par pyrolyse et 69 14305 17 2011823 recouvrant la surface principale comprenant la jonction PN, une première couche mixte d'oxyde de silicium et d'oxyde de phosphore o ayant une épaisseur qui n'est pas supérieure à 200 A et disposée sur la première pellicule obtenue par pyrolyse. 5 14°) Dispositif à semiconducteurs suivant la revendica tion 13, caractérisé par le fait qu'une seconde pellicule d'oxyde de silicium, obtenue par pyrolyse, recouvre la première couche mixte. 15°) Dispositif à semiconducteurs suivant la revendica-10 tion 13, caractérisé par le fait qu'une seconde couche mixte d'oxyde de silicium, d'oxyde de phosphore et d'alumine eBt formée sur la première couche mixte. 16°) Dispositif & semiconducteurs suivant la revendication 15» caractérisé par le fait qu'une troisième pellicule 15 d'oxyde de silicium, obtenue par pyrolyse est formée sur la seconde couche mixte.