Brevet FR2081021A1 — publié le 19711126

Cette invention a trait aux procédés de fabrication de dispositifs semiconducteurs et aux structures de semiconducteurs ainsi obtenus, et plus particulièrement à une méthode pour produire un dispositif semiconducteur à jonction peu profonds ayant un rendement électrique particulièrement élevé 5 5 et, notamment, une région de base avec un profil d'impOreté voisin d'une fonction en palier. Des transistors à rendement élevé, particulièrement les transistors utilisés pour les ordinateurs, exigent une réponse en haute fréquence alliée à un gain raisonnable. Pour obtenir ces caractéristiques de fonctionnement, 10 il a été établi que la structure de transistor doit avoir : C1) une largeur de base étroite (2J un fort dopage de base, (3) une faible capacitance d'émetteur neutre et (4) une faible résistance de la base. Dans la fabrication des transistors, essayer d'atteindre ces objectifs équivaut souvent à un compromis. Si la base du transistor doit être relativement étroite, elle 15 ne doit cependant pas être si étroite qu'une "perforation" de base ou communication émetteur-collecteur puisse se produire. La capacitance d'émetteur et la résistance de la base sont directement influencées par la distribution de l'impûreté à l'intérieur de la région base c'est-à-dire par le type de profil. Si 1"'augmentation de la concentration de l'impûreté dans la base 20 diminue la résistance de la base, il y a cependant une limite pratique puisqu'il y a possibilité d'effet tunnel à la jonction base-émetteuv ce qui réduit le gain du transistor. Pour obtenir un dopage de base fortement intégré et une faible capacitance d'émetteur, le meilleur profil, dans un dispositif de transistor, est un profil "carré". Un profil carré correspond à une con-25 centration d'impOreté uniforme avec profondeur dans un corps semiconducteur. Autre avantage présenté par un profil carré: l'effet "Kirk" est réduit, ce qui augmente la réponse en fréquence du dispositif. Les techniques de diffusion dans le silicium, communément utilisées pour une technologie de diffusion de base plan donnent un profil qui ressem-30 ble à la courbe complémentaire de distribution d'erreur, ayant une forte concentration d'impOreté de surface, la concentration d'impureté diminuant de la surface avec la profondeur. Dans un transistor, ce type de profil 8St moins souhaitable qu'un profil carré idéal, également connu sous le nom de profil en palier, ceci pour les raisons exprimées plus haut. 35 L'un des objets dë cette invention réside en un procédé pour créer, dans un corps semiconducteur, une région dépée au bore ayant un profil en palier. Un autre objet de cette invention consiste en un procédé pour la diffusion d'une région de base dans un transistor de façon à obtenir une base 40 étroite avec un dopage fortement intégré. 71 03659 2 2081021 Un autre objet encore consiste en un procédé permettant de fabriquer un transistor ayant une bonne réponse en haute fréquence et un gain élevé. Ces objets et d'autres sont atteints grâce au procédé de cette invention qui permet de créer, dans un corps semiconducteur de silicium monocristallin, 5 une région de base diffusée composée de bore et ayant un profil d'impureté caractérisé par une fonction en palier avec une concentration d'impureté de surface inférieure à la solubilité solide du bore dans le silicium. Suivant ce procédé, on fait couler un mélange gazeux de 0^, E®r3, et d'un gaz porteur inerte sur un corps de silicium chauffé, ce qui a pour résultat 10 la formation, à la surface, d'une couche riche en bore vitreux et d'une région diffusée peu profonde composée de bore. Ce corps est alors chauffé dans un milieu oxydant suivi d'une phase de diffusion pendant une période suffisante pour augmenter la profondeur de la région diffusée, tout en réduisant simultanément la concentration de surface de la région résultante. 15 Le profil résultant peut être caractérisé comme une fonction en palier comparé au profil ressemblant à la courbe de distribution d'erreurs obtenue quand les diffusions sont effectuées suivant le procédé connu pour les dispositifs de type antérieur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de le présente invention 20 ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés à ce texte, qui représentent un mode ds réalisation préféré de celle-ci. La figure 1 est un graphique du profil d'impureté d'un transistor permettant de comparer le profil de base carré obtenu par la méthode de l'invention et d'un profil ds base conventionnel obtenu par les méthodes de diffusions 25 connues. Les figures 2 et 3 sont des graphiques montrant différentes combinaisons de profils de base et d'émetteur servant à expliquer l'importance de l'invention et à la comparer au type antérieur. La figure 4 est un graphique d'un profil d'impureté montrant deux types 30 de régions diffusées au bore dans un corps de silicium et illustrant les limitations des techniques de diffusions connues. La figure 5 est une coupe d'un dispositif de transistor type. La figure 6 est une vue schématique de l'appareil utilisé pour réaliser le procédé de l'invention. 35 La figure 7 représente un profil d'impureté montrant la nature de la concentration de l'impûreté lors ds différentes phases de l'invention. La conception moderne des semiconducteurs a pour objectif d'accroître 3a rapidité de fonctionnement du dispositif en tenant compte du gain en courant et de la tension de claquage, La rapidité • de la réponse- en fréquence 40 du transistor peut être augmentée en diminuant les dimensions du dispositif. ?1 03659 3 2081021 ce qui réduit les capacités parasites du dispositif. La diminution de la zone des différentes jonctions du transistor concuit à une réduction de la capacitance entre les différents "élûmmits. Cependant, diminuer la dimension des éléments, en particulier les régions d'émetteur ou transistor pro-5 voque un accroissement ds la densité de courant à travers la streunture du transistor. Pour obtenir ces caractéristinuss: densité de courant plus élevée et plus grande largeur de bandes de gairij le profil d'impureté du transistor doit être calculé de façon à ce que le gradient d'impureté à la jonction intrinsèque base émetteur soit aussi élevé que possible et que 1C la largeur de la base soit aussi étroite que possible. La largeur de la base du transistor ne peut être réduite que jusqu'à une certaine limite permettant l'existence d'un niveau adécuat d'impureté dans la base intrinsèque pour contenir une tension de perforation émetteur-ûallecteur. Par conséquent, un profil d'impûreté convenant très bien à la diffusion de là base serait 15 tel qu'il donnerait i) un grandient élevé à la jonction intrinsèque base émetteur et ii) un fort dopage de base intégré pour supporter une tension de perforation de base et ce, dans une très étroite largeur de base. En se référant maintenant à la figure 1, la courbe 10 représente un profil de base type dans un transistor obtenu en diffusant du bore dans 20 une pastille de silicium. La largeur de la base d'un tel dispositif est indiquée par W . Le profil de base 12 représente le type de profil obtenu avec la méthode de cette invention. Comme indiqué le profil 12 a une forme voisine de celle d'une fonction en palier. La largeur de la base est indiquée par et elle est bien plus étroite que la largeur de base W^. Ceci est 25 particulièrement significatif quand on considère que la quantité totale de matériau de dopage dans la base est approximativement la même dans les deux cas, mSme si la base indiauée par le profil 12 a une bien plus petite largeur. La quantité de matériau de dopage est indiquée en gros par la zone située sous chacune des courbes de profil. Un second avantage du profil 30 en palier 12 par rapport au profil obtenu d'habitude 10 est que le gradient d'impOreté est accru à la jonction intrinsèque base émetteur, comme on peout le voir en étudiant la figure 1. Le profil du transistor est complété par le profil d'émetteur 14 et le profil de collecteur 1B. 35 La figure 2 montre une courbe de profil d'émetteur 40 et une courbe de profil de base 42 ayant la forme d'une courbe de distribution d'erreur qui caractérise des distributions d'impûreté dans des régions diffusées obtenues avec les techniques du type antérieur. En modifiant un transistor pour augmenter sa capacité de porteur de courant, on sait que le gradient 40 d'impûreté à travers la jonction intrinsènue émetteur-base doit être augmenté. 71 03659 4 2081021 Ce gradient d'impureté peut être augmenté en introduisant simplement- l'impûreté de base dans le dispositif avec des concentrations plus fortes» comme indiqué par les courbes 44 et 4B. La distribution d'impûreté indiquée par les courbes 44 et 46 peut §tre produite en augmentant la concentration de l'irnpûï-eté 5 utilisable pour la diffusion, par exemple en augmentant la pression de vapeur d'impûreté dans une diffusion en capsule. Ceci a pour effet d'augmenter matériellement le gradient d'impûreté dans la région de la base. Cependant le gradient d'impûreté est également augmenté le long des Darois latérales de l'émetteur particulièrement à la surface. Ceci a pour effet nocif de 10 réduire la tension" de claquage de la paroi latérale. Quand on porte l'idée à son extrême, la tension de claquage sera voisine de 0, donnant alors un transistor inopérant. Ainsi, si l'on suivait ce qui est suggéré sur la figure 2, on pourrait obtenir un gradient d'impûreté très favorable le long de la surface de fond de l'émetteur qui n'aurait guère de valeur puisaue la 15 tension de claquage le long des parois latérales de l'émetteur diffusé est diminée. La figure 3 représente le profil d'une base d'un transistor ayant la configuration carrée selon l'invention. La courbe 40 représente le profil d'émetteur qui est de préférence une fonction du type en palier produite 20 selon le procédé décrit dans la demande de brevet déposée par la demanderesse aux USA le 7 Octobre 1968 sous le n° 7B5 327. Le profil de basa 48, qui est voisin d'une courbe du type en palier, permet un gradient d'impûreté relativement élevé à la jonction intrinsèque émetteur-base et cependant ne produit pas de gradient d'impûreté aux parois latérales de la base d'émet-25 teur qui soit aussi élevé que dans la structure de la figure 2. Le gradient d'impûreté peut être augmenté de la meme façon oue pour la figure 2, c'est-à-dire en augmentant la concentration de surface comme le montrent les courbes 50 et 52. En comparant les profils des deux figures, il semble évident que l'on peut obtenir un gradient d'impûreté plus élevé à la jonction intrinsèque 30 émetteur-base avec le profil carré représenté sur la figure 3 sans diminuer pour autant la tension de claquage aux parois latérales de l'émetteur, dans la même marge que pour la structure de la figure 2. La figure 4 représente deux profils pour des régions diffusées au bore dans un corps semiconducteur de silicium monocristallin. La courbe 18 est 35 un profil représentant la concentration d'impûreté physiquement existante quand les conditions de diffusion produisent une concentration de bore-de surface supérieure à celle de l'impûreté électriquement active à la température ambiante. La courbe 18 peut être déterminée par une analyse-chimique. La courbe 20 indique la concentration de l'impûreté. électrique active à 40 température ambiante, telle qu'elle peut être déterminée par une sonde de 71 03659 5 2081021 résistance ou par une technique similaire qui mesure uniquement la quantité d'impûreté qui participe aux opérations classiques d'un transistor. La partie ombrée 21 représente l'impûreté physiquement présente dans la région diffusée mais qui ne participe pas au fonctionnement du transistor. Il faut noter 5 que la courbe correspond à une fonction en palier, c'est-à-dire à un profil carré, mais la concentration d'impûreté de surface ainsi que la concentration 20 sous la surface est de l'ordre de 2 x 10 atomes/cc. Lorsque du bore est diffusé dans un corps semiconducteur de silicium de façon à ce qu'il en résulte une concentration de surface inférieure à la limite de solubilité 10 solide du bore dans le silicium à température ambiante, le profil résultant 51 correspond au profil de distribution d'erreurs, différant de façon significative du profil carré 12 de la figure 1. Ainsi, les profils de bore dans le silicium, obtenu par des méthodes connues dans l'art antérieur et ayant i 8 i 9 une concentration de surface entre 7x10 st 5 x 10 , sont produits suivant 15 une courbe complémentaire de distribution d'erreurs. Les profils d'impûreté du bore dans le silicium ayant un profil du genre fonction en palier, ont une concentration d'impûreté de surface supérieure à la limite désirée et ont de ce fait une application limitée. La figure 5 représente une vue transversale d'un dispositif à circuits 20 intégrés 8 microminiaturisé. Le dispositif 6 comporte une pastille de substrat 9 légèrement dopée avec une impûreté de type F supportant une couche épita-xiale 11 composée d'un matériau de type N. Cette couche 11 comprend une région de sous collecteur 13, une région de collecteur 15, uno région de base 17, une région d'émetteur 22, des diffusions d'isolation 24 et des régions 25 de contact de collecteur 26. Une couche isolante 26 est disposée sur la surface supérieure et comporte des ouvertures ainsi qu'un réseau de métallurgie conducteur consistant en rubans de métal conducteur 30, en contact avec différentes régions du dispositif. L'objet de cette invention oonsiste à créer une région dopée au bore 30 qui puisse servir comme base dans un transistor, cette région ayant une distribution d'impûreté caractérisée par un profil carré et par une concen* tration d'imoûreté de surface inférieure à la soluL'ilite soliae du bore 2H ■3ans le silicium à température anfciante, c'est-à-dire inférieure â 5 x 10 atomes/cm?. 35 Le procédé comporte Jeux phases séparées. Dans la première phdse la pastille est exposée au ûBr , st à l'O^, une coucha vitreuse enrichie ris aore est formée au-éessus Je la surface du dispositif et une diffusion oeu profonde s'effectue dans le corps semiconducteur. La distribution d'impûreté de la diffusion peu profonde qui a lieu durant la première étape de diffusion 40 est indiquée sur la figure 7 par le profil Sû. La concentration de surface 71 03659 B 2081021 peut être aussi forte que la limite de solubilité solide du bore dans le silicium à la température de diffusion. La profondeur de la pénétration de l'impûreté dans le semiconducteur sera variable et généralement de l'ordre de 0,025 à 0,5 p pour un transistor à grande rapidité, mais elle peut être 5 inférieure ou supérieure. La température de diffusion peut être toute température appropriée et sera normalement de l'ordre de Q50 à 120Q"C. Le mélange gazeux comprendra un gaz porteur inerte, de l'argon ou de l'azote combiné avec la quantité voulue de BBr et d'O . La proportion de BBr sera de l'or- O J sées au mélange de gaz inerte et d'oxygène. 15 La deuxième phase de la méthode est une réoxydation suivie d'une étape d'étalement au cours desquelles les pastilles sont soumises à des températures élevées, normalement de l'ordre de 900 à 1200°C dans une atmosphère oxydante. L'atmosphère oxydante peut être de l'oxygène, de la vapeur d'eau, une combinaison d'oxygène et de vapeur ou d'autres milieux oxydants appropriés. De 20 préférence, durant la réoxvdation et l'étape d'étalement, les pastilles seront soumies à une phase de pré-chauffage, à une phase d'oxydation et ensuite à une étape d'étalement où l'élément oxydant est réduit. Durant l'étape de réoxydation et d'étalement^fdistribution initiale d'impûreté de la diffusion, indiquée sur la figure 7 par le profil 60, sera changée 25 de sorte que le profil d'impureté de base à l'intérieur du dispositif peut être caractérisé par le profil 62. La profondeur de la diffusion est matériellement augmentée, normalement dèordre de 100 à 1000% et la concentration "18 20 3 de surface est diminuée à environ 5 x 10 à-1 x 10 atomes/cm . La réoxydation et l'étape d'étalement peuvent aussi consister en un cycle d'oxydation 30 très court de 2 à 10 minutes dans une atmosphère oxydante et ce, a des températures de l'ordre de 900 à 970°C, suivi d'une étape d'étalement qui pourrait Être l'étape de diffusion de l'émetteur. La diffusion peut se faire à toute température et durée appropriées par exemple 1000°C pour 150 minutes. La durée et la température dyl'oxydation et de l'étape d'étalement seront 35 toute durée et température appropriées adaptées au cycle de dépôt initial pour obtenir la concentration de surface de base voulue et les profondeurs de jonction désirées pour les différentes diffusions. La figure 8 représente un appareil de diffusion 70 à tube ouvert. L'appareil 70 comprend un tube 72 dans lequel sont montées une première série 40 de chicanes verticales 74 disposées de préférence selon une configuration 71 03659 7 2081021 en V, et une deuxième série ds chicanes horizontales 75 disposées parallèlement. La fonction des chicanes 74 est de mélanger les différents gaz introduits par l'entrée 75, tandis que celle des chicanes 7E est d'aplanir l'écoulement de sorte que l'écoulement ces gaz sur les pastilles 83 contenues 5 dans la nacelle 82 soit essentiellement plane. Un évacuateur 84, libéra le mélange gazeux d l'intérieur du tube 72. La nacelle 52 est connectée au bouchon 8G muni d'une poignée 86. Les gaz sont introduits par les entrées 75, provenant des sources 30 et G? qui sont respectivement de l'argon et de l'O . ^8S valves 91 et S3 commandent les quantités de gaz libéré des 10 sources 90 et 02. Le BBr est introduit dans la capsule 72 en faisant passer un gaz inerte provenant de la source 96 sur ou dans la source liauide de UBr dans le flacon 99. La température du 5L5r est maintenue à û°C par un O 3 bain de glace 100 et l'écoulement du gaz inerte provenant de la source 36 est commandé par la valve 102. Le gaz inerte provenant ds la source 96 et 15 s'écoulant sur ou dans le BSr^ 98 vaporise une partie de celui-ci et le mélange est alors transporté vers le tube de diffusion ouvert 72 par le conduit 104. Les exemples suivants représentent da bannes réalisations de la méthode offerte par cette invention mais ils ne doivent pas limiter l'invention. 20 EXEMPLE 1 Une pastille ayant une résistivité de 10 ohms par carré avec une orientation de cristal se trouvait dans un appareil à tube ouvert semblable à celui décrit sur la figure 6. La température à l'intérieur du tube était maintenue à 100°C. La pastille était préchauffés pendant 5 minutes dans 25 un milieu d'argon pur. Un mélange d'1% de BBr^, de 2% d'oxygène et d'un gaz porteur d'argon était alors introduit dans le tube pendant 5 minutes. Enfin, on arrêtait le passage du BBr3 et la pastille était alors exposée, à la même température, à un mélange composé uniquement d'argon et d'oxygène ayant un débit- d'écoulement identique. La pastille était ensuite enlevée 30 et refroidie à la température ambiante puis examinée. Un verre riche en borp, ayant une épaisseur d'environ 500 angstroms était disposé sur la surface supérieure de la pastille. La profondeur de la pénétration de la région diffusée était enciron de 0,25 u et sa résistivité de 40 ohms oar carré. La pastille était alors soumise à la deuxième phase d'oxydation et d'étale-35 ment, au cours de laquelle elle était mise dans un four maintenu à 970°C et préchauffée dans une atmopshère d'oxygène pendant 5 minutes. Elle était ensuite exposée à un mélange d'oxygène et de vapeur d'eau pendant 40 minutes et enfin, pendant 5 minutes à de l'oxygène uniquement. Pendant son refroidissement, la pastille était examinée et on a noté nu'une couche mixte de B^Og 40 fiecouverte d'une couche de SiO,, s'était formée avec une épaisseur totale 71 03659 2081021 d'environ 2400A. La profondeur de la région diffusée était alors d'environ 0,6 gicrons et la résistivité d'environ 173 ohrns par carré. La pastille a alors été analysée au moyen d'une technique d'oxydation anodique qui a indiqué un profil en palier. EXEMPLE II Une deuxième pastille a été soumise a la même phase initiale de dépôt de la couche vitreuse enrichie de bore et de diffusion, mais la phase de réoxydation et d'étalement a été modifiée: la pastille était exposée pendant 50 minutes à un milieu d'oxygène pur. La couche mixte de et de SiO^ avait une épaisseur de 434 A; la profondeur de pénétration était d'environ 0,58 microns et la résistivité résultante de la région diffusée était de 107 ohms par carré. Un examen du profil résultant a révélé qu'il s'agissait d'un profil en palier. Si l'on compare la pastille obtenue dans l'exemple II à celle obtenue dans l'exemple I, on remaroue que la pastille 11a une couche mixte résultante tsaucoup plus mines, quy la profondeur de diffusion est plus faible et que la résistivité de la région diffusée est moindre. Ceci signifiait qu'une couche mixte plus mince formée durant la phase de réoxydation et d'étalement permettait une rétroaiffusion importante ds 1'impureté à l'intérieur ds la région formée initialement. EXEHPLE III Une pastille a de nouveau été placée oans l'appareil à tube ouvert maintenu à une température de 1000°C. Elle a été soumise d une étape de ' préchauffage de 5 minutes en oxygène pur, puis à une étape de formation du verre, pendant 00 minutes, étape pour laquelle le mélange comprenait de l'argon de l'oxygène, Rt du SBr^» et enfin à une troisième étape de 5 minutes pour laquelle le mélange se composait uniquement d'argon et d'oxygène. La pastille a été refroidie et on a mesuré que la couche vitreuse enrichie de bore avait une épaisseur de 3C0 ft. La région diffusée avait une résistivité de 60 ohms par carré. La pastille a snsuitra été chauffée à une température de 1Q5UUC pendant 100 minutes dans une atmosphère d'oxygène pur, puis pendant 30 minutes dans un mélange d'oxygène et de vapeur c'eeu et enfin, pendant 10 minutes dans unE atmoschora d'oxygène. La profonaeur de la diffusion a alors été mesurée, elle était d'environ 2,3 microns et la conductivitc de la région était de 52 ohms par carré. L'analyss du profil indiquait qu'un profil en palier s'était formé. ... EXEMPLE IV Un masque isolant de SiO^-a été formé .sur la surface supérieure d'une pastille de substrat de conduçtivité P ayant uns .résistivité de 6-à - 1.5 ohms-cm. Ceci a. été ef.fectué en oxydant-la. pastille à une température de . 970°C pendant 60 minutes dans de la vapeur d'eau, de façon à former une couche COPY 71 03659 2081021 d'environ 0,5 microns de Lioxyde de silicium, sur la surface supérieure. Une ouverture a été pratiquée dans le masque au moyen de techniques conventionnelles cour définir une région de sous-collecteur. On a employé de l'arsenic comme impûreté u'+ pour que la diffusion forme une région sous- 5 ollecteur. La diffusion se faisait à une température de 115G°C, pour produire 213 une région ayant une concentration de surface de 10 atomes/cm et une profondeur d'environ 1,2 microns. Après la diffusion, la surface de la pastilla a été réoxydée à une température de S7QUC pour fermer l'ouverture et permettre une étape d'alignement ultérieure. 10 Après que la couche a'axyde ait été enlevée, on a fait croître une couche épitaxiale de conductivité N sur le substrat semiconducteur. La couche 15 3 épitaxiale avait une concentration de surface de l'ordre de 10 atomes/cm . Ceci est obtenu par réauction d'un hologènure. La couche épitaxiale, oui avait une épaisseur d'environ 2 microns , a été produite par réduction d'hy-15 arogène en présence de SiCl^ à une température de 115C°C et pendant 1B minutes. La vitesse de croissance était de l'ordre de 0,11 micron/minute. Le substrat a ensuite été oxydé à 370°C pour former une couche de masque de bioxyde de silicium d'envinon 0,5 micron. Une ouverture appropriée a alors été pratiquée dans la couche d'oxyde 20 pour former une région d'isolation correspondant è la région 74 de la figure + 5. Une région d'isolation de conductivité P a été formee dans la couche épitaxiale en diffusant, à travers l'ouverture du masque, du bore à une température de 1105°C. La diffusion s'effectuait de façon à ce aue la concen- 2Q ^ tration de surface de la région soit de 4 x 10 atomes/cm , avec une profon-25 deur de 2,0 microns. Une réoxydation à 970°C a été effectuée après l'étape de diffusion. L'ouverture dans le masoue isolant pour la diffusion d'isolation est telle que la région de diffusion Droduite soit de forme rectiligne. En pratique, chacun-des emplacements de dispositifs dans le substrat aura une 3ij région d'isolation bien qu'on ne montre qu'un seul dispositif sur la figure 5. L'étape de diffusion a été effectuée de façon à ce aue la région de diffusion d'isolation pénétre jusqu'à la surface supérieure du substrat, lorsque toutes les étapes du procédé auront été accomplies. L'honnpie de 3'art sait très bien que cela constitue une diffusion d'isolation qui entoure tout 35 dispositif. Après oue la région diffusée ait été réalisme dans la couche et nue la réoxydation à d7i3°L ait eu lieu, on créait une région ?i+ 26 pour atteindre le collecteur. Ceci est obtenu au moyen a'une diffusion, dans la coucha épitaxiale, d'un dopant de tyoe N à travers une autre ouverture du masque 4Ù isolant, afin a'atteinare ou de rejoindre la région de sous-collecteur F!+. 71 03659 2081021 Au cours de la croissance de la couche épitaxiale et de la diffusion des régions 24 et 26, il se produisait une rétrodiffusion d'impuretés dans la couche épitaxiale, provenant de la région de sous-collecteur. Ceci avait pour résultat la fusion de la région N+ 26 avec la région du sous-collecteur N+. La région diffusée N+ 26 avait une profondeur d'environ 0,8 micron 19 3 et une concentration de surface de 4 x 10 atomes/cm . Ceci était obtenu par la diffusion de phosphore provenant d'une source de poudre à une température ds 1D50°C.Une phase d'oxydation de vapeur d'eau et d'O^ pendant 60 minutes à 970°C ferme ces ouvertures et produit uns couche d'oxyde pour Ips étapes ultérieures. Une phase de diffusion avait ensuite lieu: on créait la région de base par une diffusion de à travers une ouverture dans la couche de SiO^. La diffusion de BBr^ s'effectuait à 950°C. Au cours de la diffusion, la pastille était exposée: CD à de l'argon pur pendant 5 minutes, [2J à un mélange gazeux contenant 1% de E0r3, 1,5% d'O^ et de l'argon pendant 10 minutes et C33 à un mélange d'argon et d'C^ (1,5%) pendant 5 minutes. Le cycle de dépôt était suivi d'un cycle d'oxydation à 970°C. Le cycle d'oxydation consistait à exposer la pastille à [1) de l'02 pur pendant 6 minutes et (23 à un mélange de vapanr d'eau (90%) et d'O^ pendant 2 minutes. A ce stade, la profondeur de la jonction de base est de 0,35 microns, et il y a 900 A de bioxyde de silicium contenant du B2 03 dans la région de base. Après la formation de la. région de base, on créait une région d'émetteur N+ dans la région de base au moyen d'une autre diffusion. La formation de la région d'émetteur était obtenue en diffusant de l'arsenic provenant d'une source de poudre à une température de 1000°C, pour obtenir une concentration 21 3 de surface de 10 atomes/cm avec une profondeur de jonction d'environ 0,5 microns. La diffusion d8émetteur provoque un étalement de la région de base déjà diffusée de sorte que, à la fin de l'étape de diffusion d'émetteur, la jonction de base est d'environ 0,65 micron, avec une largeur de base pour la métallurgiaue de 0,15 micron. Un réseau de métallurgie conducteur, composé de bandes conductrices formant un contact ohmique avec différentes régions du dispositif et a vec des dispositifs associés était déposé sur le Si02» pour former un circuit. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède ét représenté sur le dessin, les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode fe réalisation préféré de cellR-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il Juge utiles, sans pour autant sortir 71 03659 2081021 REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de dispositifs semiconducteurs du genre dans lequel une région dopée au bore est obtenus dans un corps semiconducteur monocristallin ds silicium, caractérisé en ce eue le Drofil d'inpûreté de la 5 région dopée correspond à une fonction en palier, la concentration de surface en impOreté étant inférieure à la solubilité solide du bore oans le silicium et en ce que le procédé comprend les étapes suivantes: l'écoulement d'un mélange gazeux, comprenant de l'oxygène, du tribromure de bore (BtJrg] et un gaz porteur inerte, sur le corps de silicium chauffé à 10 une température comprise entre 850 et 120Q°C, ce qui provoaue la formation d'une couche riche en bore vitreux sur la surface du corps et d'une région diffusée au bore peu profonde, le chauffage du corps semiconducteur à uns température comprise entre 900 et 1200°C et pendant un temps suffisant pour augmenter de 100 à 1000 fois 15 la profondeur de la région diffusée, tout en réduisant simultanément le concentration de surface en impureté de la région diffusée, au moins une partie du temps de chauffage se faisant en atmosphère oxydante. 2.- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce nue le mélange gazeux contient de 1 à 2% d'oxygène et de 0,5 à 1,5% de tribromure de bore. 20 3.- Procédé selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'étape de formation de la couche riche en bore vitreux par l'écoulement du mélange gazeux est précédé d'une étape de chauffage dans laquelle le corps semiconducteur est prébhauffé dans une atmosphère de gaz inerte. 4.- °rocédé selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé 25 en ce que l'atmosphère oxydante est un mélange d'oxygène et de vapeur d'eau. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'augmentation de la profondeur de la ré.iion diffusée est réalisée par la combinaison d'une part d'un chauffage initial en atmosphère oxydante et, c'autre part du chauffage accompagnant les étapes suivantes du Qracecé. 23 b.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans luc.«i»A le chauffage en atmosphère oxydante.32 fait à 1ù2o°C. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la profonceur de la région diffusée est au=mentee ds 1 Cj.J è fois. 71 03659 12 2081021 6.- Transistor à hauts performance comportant une région de collecteur, une région de oase et une région d'émetteur, caractérisé en ce nus: la région de renferme des irnpûretés ie bore dont le profil de dis tribution est semblable à une courbe en palier, la concentration ds surface "13 20 3 de l'impûreté étant de l'ordre de 5.10 à 1.1 U*" atomes/cm . \ bM3 original COPY "