Brevet FR2090238A1 — publié le 19720114

La présente invention concerne les procédés de fabri-. - cation de dispositifs semiconducteurs. Dans la technique des semiconducteurs, la formation, dans un corps semiconducteur, de régions de conductivités dif-3 férentes et/ou de types de conductivité différents par les techniques de diffusion, d'épitaxie et a1implantation d'ions, utilisées séparément ou en combinaison, est bien au point. Dans beaucoup d'applications de ces techniques, on effectue le traitement en prenant, pour référence, une surface plane, par exem-10 pie on dépose une couche épitaxiale sur une surface plane d'une région du substrat, on fait diffuser des impuretés dans une partie de la surface plane découverte par une ouverture pratiquée dans une couche isolante qui se trouve sur ladite surface, et l'on implante des ions dans une partie de la surface plane 15 délimitée par une ouverture pratiquée dans une couche de masquage qui se trouve à la surface. Cela aboutit, dans de nombreux cas, à la formation d'une frontière entre deux régions de conductivités et/ou de types de conductivité différents, qui sont, pour une grande partie, sensiblement parallèles à 20 la surface plane. Lorsqu'on désire former des régions présentant une frontière comportant différentes portions séparées par des distances différentes de la surface plane, les stades de fabrication peuvent devenir extrêmement complexes. Un autre problème que l'on rencontre souvent se pose 25 lorsqu'après avoir formé une région plus fortement dopée et une région moins fortement dopée dans un corps semiconductèle?, avec une frontière qui les sépare, la région la plus dopée étant plus éloignée de la surface que la région la moins ^bpée, on désire ensuite redistribuer la concentration en impuretés 30 dans ces régions en faisant diffuser des impuretés à travers la frontière de la région la plus dopée à la région la moins dopée, en direction de ladite surface. Dans ce but, il faut mettre en oeuvre un stade de chauffage pour faire diffuser les impuretés de la région la plus dopée à la région la moins do-35 pêe mais, dans de nombreux cas, cela n'est pas satisfaisant, car il peut apparaître une redistribution des impuretés non désirée dans une autre partie de la masse de semiconducteur, lorsqu'il existe une frontière entre une région plus dopée et une région moins dopée. En outre, en utilisant ce stade de BAD ORIGINAL r 71 18688 ? 2090238 chauffage, on ne peut facilement provoquer la diffusion sélective à travers une partie seulement de la frontière qui sépare la région plus dopée et la région moins dopée. Cette diffusion sélective peut être désirable pour certaines applications, par exemple lorsqu'on fabrique un transistor planaire bipolaire à faible capacité de jonction base 1 collecteur, et qu'il faut ajuster la concentration en impuretés dans une partie fortement dopée de la région du collecteur dans une portion seulement de celui-ci, ladite portion se trouvant juste au-dessous de la région de l'émetteur. Une autre application où il est désirable d'effectuer -une diffusion sélective réside dans la fabrication d'un circuit intégré à semiconducteurs, où l'on effectue la diffusion des impuretés pour définir une paroi entourant un îlot dans une couche épitaxiale, ladite paroi et ladite couche épitaxiale présentant des conductivités de types différents. Par exemple, dans un circuit intégré à semiconducteurs présentant un isolement à jonction p-n classique, où l'on dépose une couche épitaxiale d'un premier type de conductivité sur un substrat fortement dopé de conductivité du type opposé, et l'on forme des îlots du premier type de conductivité dans la couche épitaxiale par diffusion d'impuretés du type de conductibilité opposé dans des portions de la couche épitaxiale, pour former des parois isolantes du type de conductivité opposé. Lorsqu'on forme les parois isolantes entre le substrat et la couche épitaxiale, il serait désirable d'obtenir une diffusion sélective des impuretés du type de conductivité opposé du substrat à la couche à travers des parties de la couche épitaxiale la surface de séparation du substrat, au niveau des zones où l'impureté diffuse dans la couche épitaxiale. De cette façon, on pourrait éventuellement éviter de longues diffusions à des températures élevées, car"la diffusion dans la couche épitaxiale pour former des parois isolantes se produirait à partir de côtés opposés de la couche, dans des directions opposées. De même, dans un circuit intégré" à' semiconducteurs comportant un isolement dit "à baquet collecteur" "(collector tub)", où des régions enterrées d'un type de conductivité se trouvent entre une région de substrat et une couche épitaxiale du type de conductivité" opposé et des parois du premier type de conductivité sont constituées et s'étendent entre la surface de la couche épitâxiale et lés régions enterrées, par 71 18603 3 2090238 diffusion d'impuretés du premier type de conductivité dans des parties de la surface de la couche épitaxiale, il serait désirable d'obtenir une diffusion sélective dans la couche épitaxiale, à partir de la partie de la région enterrée qui se trouve au niveau desdites portions de la surface de la couche épitaxiale. Ainsi, on formerait les parois dans la couche épitaxiale par diffusion à partir de ses côtés opposés dans des directions opposées et, encore une fois, on n'aurait pas besoin d'une longue diffusion à température élevée. 0 Selon l'invention, dans un procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteurs, on soumet un corps semiconducteur comprenant une frontière entre une région plus fortement dopée et une région moins fortement dopée, au bombardement par des particules ou ions accélérés que l'on dirige en 15 direction de la frontière à partir de son côté où la région la moins dopée est présente, le bombardement étaût effectué pour détériorer intérieurement la structure cristalline au voisinage de la frontière, et le corps de semiconducteur étant maintenu à température élevée pendant ledit bombardement pour pro-20 duire une diffusion d'impuretés accrue à travers la frontière, de la région la plus dopée à la région la moins dopée. Ce procédé présente différents avantages dans des applications spécifiques qui seront décrites plus loin, mais il présente essentiellement l'avantage que l'on peut facilement 25 effectuer la diffusion d'impuretés accrue, provoquée par le bombardement, à une température à laquelle la répartition des impuretés dans d'autres parties de la masse de semiconducteur n'est pas fortement perturbée, et qu'on peut la localiser dans une partie seulement de la frontière, en réglant de façon appro-30 priée l'incidence des particules ou ions de bombardement sur la masse de semiconducteur. La détérioration de la structure cristalline interne provient de ce que les particules ou ions de bombardement créent des paires de trous positifs intersitielles au voisinage de la 35 frontière. Ces trous positifs migrent. En maintenant la masse de semiconducteur à température élevée pendant le bombardement, . il se produit une diffusion d'impuretés accrue de la région la plus dopée aux trous qui se trouvent dans la région la moins dopée. 40 Le choix des particules ou ions accélérés dépend, 71 18688 * 2090238 entre autres, de la fabrication spécifique. Les protons conviennent cependant particulièrement, car des protons énergétiques faciles à obtenir au moyen d'un appareil classique ont une portée moyenne dans des matières semiconductrices, par exemple dans le silicium, suffisante pour provoquer la détérioration interne de la structure cristalline à un emplacement prédéterminé du corps où l'on désire effectuer cette détérioration. On peut utiliser d'autres particules, par exemple des neutrons, des électrons ou des rayons gamma, bien que, dans de nombreux 10 cas, l'on préfère le bombardement par protons, car il produit une plus forte détérioration pour une dose donnée. On peut aussi effectuer le bombardement par différents ions, par exemple par des ions d'impuretés qui sont implantés dans la masse de semiconducteur et qui, tout en servant à la 15 détérioration interne de la structure cristalline, servent aussi à déterminer la conductivité et/ou le type de conductivité d'une région du corps semiconducteur. La température élevée à laquelle on maintient le corps semiconducteur pendant le bombardement, sera déterminée selon la 20 nature des particules ou ions de bombardement, par exemple avec un bombardement par particules, 1»augmentation de température de la masse de semiconducteur produite par les particules de bombardement dispensera d'utiliser une source de chaleur extérieure. Cependant, lorsqu'on utilise un bombardement par protons, il est 25 préférable de chauffer la masse de semiconducteur à une température comprise entre 500°C et 700°C, au moyen d^une source de chaleur extérieure. L'incidence des particules ou ions de bombardement sur le corps semiconducteur peut permettre de créer des cheminements 30 dans le réseau cristallin par lesdites particules ou ions. Cependant, ce n^est pas une condition de bombardement essentielle, et l'utilisation de la création de cheminements peut dépendre de la distance dont doivent être séparées, dans la masse de semiconducteur, les particules ou ions pour pénétrer jusqu'au 35 voisinage de la frontière entre la région la plus dopée et la région la moins dopée. Ainsi par exemple, dans le silicium, des protons d'une énergie de 150 KeV ont une portée moyenne d'environ 1,3 micron et, par suite, lorsque la frontière se trouve à une distance de 4 microns de la surface qui subit le bombar-40 dement, du fait de là diffusion de trous provoquée par les pro 71 l3tP8 5 2090238 tons, un nombre important de trous apparaîtront au voisinage de la frontière. Il se produira une diffusion d'impuretés accrue de la région la plus dopée aux trous. Comme les protons ont une distribution sensiblement gaussienne dans la masse de sili-5 cium, la détérioration aura lieu sur une distance importante. Lorsque l'incidence des protons est telle qu'elle provoque la création de cheminements, la portée moyenne dans le silicium des protons de 150 KeV est d'environ 10 microns. Si le corps de silicium comprend une région superficielle faiblement dopée, 10 par exemple de 4 microns d'épaisseur, sur une région fortement dopée, les protons créant les canaux pénétreront dans la région peu dopée et une grande partie de ceux-ci perdront leur énergie au voisinage de la frontière où il se produira des collisions en cascade et une détérioration importante. Il n^est pas essen-15 tiel d'obtenir des cheminements parfaits dans le réseau cristallin, le critère principal étant que, lorsqu'on utilise la création de cheminements, une grande partie des protons qui y servent perdent leur énergie au voisinage de la frontière. Dans un procédé selon 1?invention, la région la plus 20 dopée et la région la moins dopée peuvent être de même type de conductivité ou de types de conductivité différents. La frontière peut pratiquement coïncider avec la surface de séparation entre une région de substrat du corps et une couche épitaxiale déposée sur celui-ci. La région la plus dopée 25 peut se trouver principalement dans la région de substrat et la région la moins dopée dans la couche épitaxiale. Selon un mode d'exécution préféré de 1|invention, l'incidence des particules ou ions de bombardement sur le corps semiconducteur du côté de la frontière où se trouve la région la moins 30 dopée est localisée de façon que la diffusion d?impuretés accrue provoquée par le bombardement ait lieu de la région la plus dopée à la région la moins dopée à travers seulement une partie de la zone de la frontière. Ce mode d'exécution est particulièrement utile pour fabriquer un transistor planaire bipolaire,, où l'on 35 désire profiler une partie fortement dopée de la région de collecteur, et pour fabriquer un circuit intégré à semiconducteurs, où l'on désire produire une paroi de frontière isolante s'étendant à travers une couche épitaxiale, sans mettre en jeu un stade de longue diffusion à température élevée. Ces applications du pro-40 cédé seront décrites avec davantage de détails plus loin. 71 18608 6 2090238 Dans" ce mode d'exécution préféré de 1?invention, où l'incidence des particules ou icns de bombardement sur le corps semiconducteur est localisée, on peut effectuer le bombardement en présence d'un masque à la surface dudit corps semiconducteur, 5 la diffusion d'impuretés accrue provoquée par le bombardement étant produite à travers une païiiie de la région de la frontière déterminée par une ouverture pratiquée dans le masque. On peut effectuer le bombardement pour produire, en même temps que la diffusion d'impuretés accrue de la région la 10 plus dopée à la région la moins dopée, une diffusion d'impuretés accrue dans le sens opposé d'une autre région plus dopée à une autre région moins dopée. On peut effectuer cette diffusion simultanée accrue d'impuretés dans des sens opposés pour différentes applications, par exemple la diffusion d'impuretés accrue de la 15 région la plus dopée à une région moins dopée peut consister à faire avancer dans le corps une jonction p-n entre 1Jautre région plus dopée et une région moins dopée, ladite autre région plus dopée ayant été précédemment formée comme région superficielle, par exemple par diffusion, et cette région superficielle étant 20 soumise au bombardement des particules ou des ions. Cependant, dans un mode d'exécution préféré, les deux régions initialement plus fortement dopées sont du même type unique de conductivité et sont séparées par une région moins dopée commune, les diffusions d'impuretés accrues produites par bombardement simulta-25 nément dans des directions opposées ayant lieu pour former une région continue dudit premier type de conductivité entre lesdites régions initialement plus fortement dopées. On peut utiliser avantageusement ce mode d'exécution préféré pour fabriquer un circuit intégré semiconducteurs lorsqu'on forme une paroi de frontière 30 s'étendant à travers une couche épitaxiale, ou pour former une région de contact de collecteur de transistor s'étendant à travers une couche épitaxiale dans une région enterrée du premier type de conductivité, ces procédés étant décrits avec davantage de détails plus loin. 35 On peut utiliser un procédé selon l'invention pour fa briquer -un transistor bipolaire planaire , en effectuant la diffusion d'impuretés accrue produite par bombardement pour déterminer 1Jétendue et le dopage d'une partie de la région du collecteur, par exemple une partie de la région du collecteur 40 située juste au-dessous de la région d'émetteur. Ainsi, dans un 71 186PS 7 2090238 procédé de ce type, on forme un transistor comprenant une région de collecteur comportant une partie fortement dopée située sous la jonction collecteur/base, ladite partie fortement dopée comprenant une première partie s1étendant sous une première zone de la jonction collecteur/base qui. se trouve juste au-dessous de la région d* émetteur et une seconde partie contiguë située sous une seconde zone contiguë de la jonction collecteur/base, ladite première portion étant située plus près de la surface commune à laquelle les jonctions de transistor s'achèvent, que la seconde portion contiguë, l'étendue de ladite-première portion étant déterminée par ladite diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement, produite par le bombardement d'une zone de la surface commune dont les dimensions et la position correspondent sensiblement à la zone de ladite surface occupée par la région d1émetteur. On peut constituer un transistor ainsi agencé de façon qu'il ait une très faible capacité de jonction collecteur/base, et ce transistor est décrit dans la demande de brevet britanique N°41475/68 du L'utilisation de la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement poux1 former une telle configuration de la partie fortement dopée de la région du collecteur offre un procédé très simple de ce "profilage" du collecteur. On utilisait, jusqu'à présent, des stades de dépôt épitaxial et/ou de diffusion pour produire ce profilage du collecteur. En outre, dans ces procédés antérieurs, après avoir obtenu ledit profilage de la partie fortement dopée de la région de collecteur, il fallait localiser avec précision .ladite première partie pour effectuer le stade de diffusion d'émetteur ultérieur, cette localisation étant nécessaire pour s'assurer que ^émetteur se trouve juste au-dessus de ladite première partie. Dans le procédé selon l'invention, ce stade de localisation peut être évité si l'on effectue le bombardement dans une zone de la siirf ace commune mise à nu par une ouverture dans une couche de masquage sur la surface commune, ladite ouverture étant ensuite utilisée pour introduire la concentration en impuretés d'émetteur dans le corps. De cette façon, la localisation de l'émetteur au—dessus de ladite première partie de la partie fortement dopée de la région du collecteur peut être extrêmement précise. On peut effectuer pour différentes structures de transistors ledit profilage de la partie fortement dopée de la 71 186 B 8 2090238 région du collecteur par la diffusion d!impuretés accrue provoquée par bombardement» Dans un mode d'exécution, la région la plus dopée et la région la moins dopée entre lesquelles on effectue ladite diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement 5 sont toutes deux du même type de conductivité que la région du collecteur à former, la région la plus dopée étant présente à la partie superficielle d'une région de substrat du premier type de conductivité et la région la moins dopée étant présente dans une couche épitaxiale du premier type de conductivité sur la 10 région de substrat, ladite seconde portion de la partie la plus dopée de la région de collecteur étant formée par la diffusion d'impuretés accrue, provoquée par bombardement, dans la couche épitaxiale. Ainsi, ce type de procédé permet de former une structure épitaxiale de transistor planaire présentant ledit pro-15 filage de la partie fortement dopée de la région de collecteur. En variante, on peut former un transistor dans un circuit intégré à semiconducteurs, présentant ledit profilage de collecteur ; on le décrira plus loin. On peut utiliser un procédé selon l'invention pour fa-20 briquer un circuit intégré à semiconducteurs, où l'on effectue la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement pour définir au moins partiellement une paroi entourant un îlot dans une couche épitaxiale, ladite paroi et ladite couche épitaxiale présentant des conductivités de types différents. On peut appli-25 quer ce type de procédé dans des circuits intégrés à isolement à jonction p-n classiques, où la couche épitaxiale et la région de substrat sous-jacente sont de types de conductivité différents et aussi dans les circuits intégrés à isolanent dits à "baquet collecteur" où la couche épitaxiale et la région de substrat sous-30 jacente sont du même type de conductivité. Ainsi, dans un mode d|exécution préféré, le corps semiconducteur comprend une couche épitaxiale d'un premier type de conductivité sur une région de substrat de conductivité de type opposé, la région de substrat présentant un dopage supérieur à 35 celui de la couche épitaxiale à la frontière qui les sépare, la diffusion accrue d'impuretés du type de conductivité opposé à travers une portion de ladite frontière de la région de substrat à la couche épitaxiale ayant lieu par bombardement d?une portion de la surface de la couche épitaxiale, ladite diffusion d'impu-40 retés accrue provoqué par bombardement définissant .au moins par 71 i8é.na 9 2090233 tiellement une paroi du type de conductivité opposé allant de la région de substrat à la surface de la couche épitaxiale ladite paroi entourant un îlot du premier type de conductivité dans la couche épitaxiale. Selon ce procédé, on peut, avant bombardement, 5 former dans ladite partie de la surface de la couche épitaxiale, une région du type de conductivité opposé s'étendant dans - mais non à travers - la couche épitaxiale, la diffusion d^impuretés accrue ayant lieu par bombardement, formant une paroi continue du type de conductivité opposé entre ladite région du type de 10 conductivité opposé et la région dé substrat. En même temps que la définition de la paroi de frontière par la diffusion d*impuretés accrue, on peut aussi déterminer l'étendue et le dopage d|une partie de la région de collecteur d'un transistor à former dans un îlot de la région épi-15 taxiale par diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement du premier- type de conductivité dans l'îlot à partir d'une région enterrée fortement dopée du premier type de conductivité, située à la surface'de séparation entre la région de substrat et la couche épitaxiale. On peut effectuer cette diffusion d'impu-20 retés accrue provoquée par bombardement du premier type de conductivité, pour déterminer l'étendue et le dopage de la partie fortement dopée de la région de collecteur, située juste au-dessous de la région d'émetteur. On peut aussi déterminer par diffusion d'impuretés 25 accrue provoquée par bombardement une partie de la région du collecteur s'étendant entre la région enterrée et la surface de la couche épitaxiale, et formant un trajet de faible résistance de Aa surface à la région enterrée. Selon un autre mode d'exécution du procédé de fabri-30 cation d'un circuit intégré à semiconducteurs, le corps semiconducteur comprend une région enterrée d'un premier type de conductivité situé entre une région de substrat de type de conductivité opposé et une couche épitaxiale du type de conductivité - opposé, ladite couche épitaxiale étant moins dopée que la région 35 enterrée à leur frontière, la diffusion d'impuretés accrue ayant . lieu à travers une portion de ladite frontière de la région enterrée à la couche épitaxiale par bombardement d'une portion de la surface de la couche épitaxiale, ladite diffusion d'impuretés provoquée par bombardement -définissant au moins partiellement une 40 paroi du premier type de conductivité s'étendant de la région 71 18608 1U 2090238 enterrée à la surface de la couche épitaxiale, ladite paroi entourant un Ilot du type de conductivité opposé dans la couche épitaxiale. La paroi et la région enterrée peuvent constituer ensemble la région de collecteur d'un transistor, l'émetteur et 5 la base étant formés dans l'îlot de conductivité opposée entourée par ladite paroi et la région enterrée. Dans le mode d'exécution décrit ci-dessus, avant le bombardement, à ladite portion de la surface de la couche épitaxiale, on peut former une région du premier type de conduc-10 tivité s'étendant dans - mais ne traversant pas - la couche épitaxiale, la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement formant une paroi continue du premier type de conductivité entre ladite région du premier type de conductivité et la région enterrée du premier type de conductivité. 15 En même temps que la définition de la paroi par diffu sion d'impuretés accrue, on peut déterminer l'étendue et le dopage d'une partie de la région de collecteur d'un transistor par diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement du premier type de conductivité, dans ljîlot, à partir de la région enterrée, 20 la région enterrée et la paroi du premier type de conductivité faisant partie de la région de collecteur et la région d'émetteur et la région de base étant formées dans l'îlot ainsi entouré, ladite partie de la région de collecteur se trouvant juste au-dessou.s de la région d1émetteur. 25 Dans un procédé selon lj invention poiir fabriquer un circuit intégré à semiconducteurs, la diffusion d?impuretés accrue provoquée par bombardement peut avoir lieu en plusieurs emplacements du corps de semiconducteur pour définir, au moins partiellement , plusieurs parois dans la couche épitaxiale. En outre, 30 cette diffusion d'impuretés peut avoir lieu en plusieurs emplacements du corps du semiconducteur pour définir plusieurs parties de région de collecteur de transistor, les transistors étant formés dans ou associés à un ou plusieurs îlots de la couche épitaxiale. La définition des parois et des parties de région de col-35 lecteur par diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement peut avoir lieu en même temps et, de cette façon, on peut obtenir la définition de parois d|isolement et de parties de région de collecteur sur une plaquette de semiconducteur d'aire étendue, en une seule opération, pendant une durée relativement 40 courte. 71 18608 11 2090238 La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés : 5 les figures 1 et 2 sont des coupes d'un corps de semi conducteur pendant les stades successifs d'un premier mode d'exécution d'un procédé selon 1'invention,-cela étant un mode d'exécution général servant à illustrer la diffusion d'impuretés accrue provoqtiée par bombardement à travers une frontière, d'une 10 région plus dopée à une région moins.dopée ; les figures 3 à 8 sont des coupes d?un corps semiconducteur à des stades successifs d'un second mode d'exécution d'un procédé selon l'invention, ce mode d'exécution étant la fabrication d'un circuit intégré à semiconducteurs comportant un 15 isolement à jonction p - n classique où l'on utilise la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement pour déterminer une paix)i d'isolement, une partie fortement dopée de la région de collecteur d'un transistor du circuit intégré, et une région de contact de collecteur du transistor; 20 les figures 9 à 12 sont des coupes d'un corps semi conducteur dans un troisième mode d'exécution d|un procédé selon l'invention, ce mode d'exécution étant la fabrication d'un circuit intégré à semiconducteurs comportant un isolement à "baquet collecteur" dans lequel on utilise la diffusion d'impuretés accrue 25 provoquée par bombardement pour déterminer une paroi et -une partie fortement dopée d'une région de collecteur d'un transistor du circuit intégré. En se référant à présent aux figures 1 et 2, sur un substrat 1 de silicium p+ dopé au bore, d'une résistivité de 0,001 ohm.cm et d'environ 200 microns d'épaisseur, on dépose épitaxialement une couche épitaxiale 2 de type p moins dopée de 5 ohm.cm de résistivité, renfermant du bore comme élément de dopage accepteur et d'une épaisseur de 3 microns. Le dopage au bore dans la couche épitaxiale est sensiblement uniforme et a une valeur d'environ 1015 atomes/cm3. La surface du substrat est orientée suivant la direction "111". A la surface 3 de la couche épitaxiale, on fait croître une couche de silice 4 de 1.200 Angstroms d'épaisseur par oxydation dans l'oxygène humide à température élevée. Après l'oxydation, on dépose une couche de molybdène 5 d'environ 1 micron d'épaisseur sur la couche de silice. Par un 71 18688 12 2090238 stade de traitement photochimique et de décapage, on forme une ouverture S dans la couche de molybdène 5 et la couche de silice 4 sous-jacente pour mettre à nu une partie superficielle 7 de la couche épitaxiale, les couches de molybdène et de silice étant formées par un seul stade de masquage. On décape le molybdène par un mélange d'acide nitrique concentré, d'acide sulfurique concentré et d'eau, le rapport en parties des constituants étant de 1 : 7 : 1, dans 1'ordre indiqué. On place alors le corps semiconducteur dans la chambre de cible d'un accélérateur de protons, la partie à nu 7 de la surface étant normale à l'axe du faisceau. On effectue un bombarderaent par protons, tout en chauffant le corps semiconducteur à 700°C, l'énergie des protons étant de 150 KeV, et la dose étant de 2,0 . lO^/cm2. L'effet du bombarderaent par protons est de détériorer la structure cristalline interne en un emplacement situé sotis la partie superficielle 7 seulement, la couche de molybdène 5 jouant le rôle de masque. Les protons engendrent des paires de trous positifs intersticiels. La portée moyenne des protons est de 1,3 micron, et la zone dans laquelle ils détériorent la structure cristalline s'étend bien au-delà de cette distance, une détérioration importante ayant lieu au voisinage de la frontière entre le substrat le plus dopé et la couche épitaxiale moins dopée qui le recouvre. Les protons qui créent des cheminements dans le réseau cristallin ont une portée beaucoup plus grande et traversent la couche épitaxiale pour atteindre le substrat 1. En atteignant le substrat 1, ces protons qui créent des cheminements produisent des collisions en cascade et détériorent beaucoup la zone de la frontière. A la température de chauffage de 700°C, les atomes de bore qui se trouvent dans le substrat 1 fortement dopé diffusent à travers la frontière dans les lacunes crées dans la couche épitaxiale moins dopée 2 par la détérioration. La figure 2 illustre ce stade, le faisceau protonique étant représenté schématiquement et désigné par la référence numérique 8. La ligne interrompue 9 est le contour de la concentration en bore de 10^5 atomes/cm3f ce qui représente la concentration initiale dans la couche épitaxiale 2. La diffusion accrue du bore du substrat plus dopé 1 à la couche épitaxiale moins dopée 2 forme le contour 9 dont une partie 10 se trouve juste au-dessous de la partie superficielle 7» étant plus proche de la surface 3 que la partie contiguë 11 qui se trouve au-dessous de la couche de mas 71 186P8 13 2090238 quage de molybdène. Entre la partie 10 et la surface de séparation couche épitaxiale/substrat, la concentration en bore.1 est comprise entre 10*15 atomes/cm3 et 10^0 atomes/cm3. La distance de la partie 10 à la surface est d'environ 2 microns. La partie 11 est représentée comme s'étendant dans la couche épitaxiale séparée par une faible distance de la surface de séparation couche épitaxiale/substrat car, pendant l'épitaxie et le chauffage subséquent lors du bombardement par protons, il se produit une faible diffusion de bore du substrat à la couche épitaxiale dans ces parties. Le présent mode d'exécution met en évidence la diffusion d'impuretés accrue à travers seulement une partie de la frontière entre une région plus dopée et une région moins dopée, le bombardement n'ayant lieu que sur une partie 7 de la surface du semiconducteur, délimitée par une ouverture 6 pratiquée dans une couche de masquage 5. On peut appliquer le procédé de façon analogue pour un substrat et une couche épitaxiale constitués chacun par du silicium de type n ou encore pour un substrat et une couche épitaxiale de types de conductivité différents. On va décrire à présent, en se référant aux figures 3 à 8, l'application d'un procédé selon l'invention, pour fabri-» quer un circuit intégré à semiconducteurs à isolement à jonction p-n classique. Le corps de départ est un substrat de silicium p+ dopé au bore de 0,01 ohm.cm de résistivité et de 200 microns d'épaisseur. On fait croître, sur une surface orientée suivant la direction "111", une couche de silice de 2.000 Angstroi®d'épaisseur, par oxydation dans l'oxygène humide à température élevée. Un stade de traitement photochimique et de décapage permet de former plusieurs ouvertures dans la couche de silice. On fait alors diffuser le phosphore dans les parties à nu du substrat pour former plusieurs ré-+ gxons n- fortement dopées présentant une concentration en phosphore superficielle d'environ 1020 atomes/cm3. On élimine ensuite la couche de silice et l'on prépare la surface du substrat au dépôt épitaxial. On dépose épitaxialement une couche épitaxiale dopée ■uniformément au phosphore, de type n, de 10 ohm.cm de résistivité et de 3 microns d'épaisseur à la surface du substrat. Cette couche enterre les régions n+ précédemment diffusées et, pendant le dépôt épitaxial, du phosphore provenant de ces régions enterrées diffuse dans la matière la moins dopée déposée au-dessus de la couche épi- 71 18688 14 2090238 taxiale de type n. On fait croître ensuite une couche de silice de 4.000 Angtroms sur la surface de la couche épitaxiale, par oxydation dans l'oxygène humide, à température élevée. On forme plusieurs ouvertures dans la couche d'oxyde qiii vient d'être formée par un stade de traitement photochimique et de décapage, ces ouvertu-res se trouvant au niveau des parties marginales des régions r) enterrées. On fait diffuser du phosphore dans ces ouvertures pour former des régions de contact de collecteur n+, la diffusion ayant lieu en deux stades, le premier étant un stade de dépôt de phosphore pour former une résistance de couche superficielle de 20 ohms par carré, et le second stade étant un stade de diffusion pendant 10 minutes à 1.100°C dans l'oxygène humide. Ensuite, on effectue une oxydation ultérieure pour boucher l'ouverture dans laquelle «œ afait diffuser du phosphore et, dans ce but, on fait croître une autre couche de silice d'environ 1.200 Angstroms, dans l'oxygène humide, à température élevée. La figure 3 représente une partie du corps de semiconducteur, après ce stade de traitement. Sur une surface 22 d'un substrat p+21 se trouve une couche épitaxiale de type n23. Sur la surface 24 de la couche épitaxiale 23 se trouve une couche de silice 25 d'une épaisseur supérieure à 5.000 Angstroms. Une région n+26 est enterrée entre le substrat p+21 et la couche épitaxiale de type n23. La région enterrée n+26 forme une jonction p-n 27 dans le substrat. La région enterrée n+26 s'étend également dans la couche épitaxiale de type n moins dopée 23 et la ligne interrompue 23 est le contour d'une concentration en phosphore correspondant au dopage de base de la couche, ce contour se trouvant à environ 2 microns de la surface 24. A la surface 24 se trouve une région de contact de collecteur n+ à diffusion de phosphore 30 située juste au-dessus d'une partie terminale de la région enterrée 26. La ligne interrompue 31 représente le contour d'une concentration en phosphore égale à la concentration de base de la couche 23 et se trouve à une distance maximale de 0,75 micron de la surface 24, Une partie de couche isolante 32 de verre aux phophosilicates qui a été épaissie par oxydation ultérieure est présente dans 1^ouverture où la diffusion a eu lieu pour former la région 30. Le stade de traitement suivant consiste à réaliser.d'autres ouvertures dans la couche d'oxyde de silicium 25 par un stade de trai 71 18608 15 2090238 tement photoch inique et de décapage. On fait alors diffuser du bore dans ces ouvertures. La diffusion du bore comprend un stade de dépôt pour former une résistance de couche superficielle de 30 ohms par carré et un stade de diffusion pendant 10 minutes à 1.100°C. On pratique ensuite des ouvertures dans la couche de silice par un autre stade de traitement photochimique et de décapage, lesdites ouvertures comprenant des parties superficielles occupées par certaines des régions à diffusion de bore. Une couche d'oxyde dopée au bore de G,5 micron d'épaisseur est alors déposée sur toute la surface, à partir d'un mélange de diborane (b2hs) et de sil:?ie (SiH^) dans l'oxygène. Après ce dépôt, on dépose une couche de molybdène de 1,0 micron d'épaisseur sur toute la surface de la couche d'oxyde dopée au bore. La figure 4 représente le corps à ce stade du traitement. Le s-M de de diffusion du bore produit des régions superficielles p?3 qui doivent servir à définir des parois d'isolement et des régions superficielles p +35 devant servir de parties de contact de base. Les régions p+34 se trouvent sur des portions 36 de la surface et les régions p+35 se trouvent dans des parties 37 de la surface, lesdites parties 36 et 37 ayant été définies comme des ouvertures dans la couche d'oxyde 25. La couche d'oxyde 41 dopée au bore s'étend en contact direct avec la surface de silicium en une ouverture centrale de la couche d'oxyde 25 qui a subi une croissance thermique. La couche de molybdène 42 s'étend entièrement au-dessus de la couche d'oxyde dopée au bore 41. Par un stade de traitement photochimique et de gravure, on pratique des ouvertures dans la couche de molybdène et dans la couche d'oxyde dopée au bore sous-jacente par un seul stade de masquage. Les ouvertures mettent à nu les parties superficielles 35 du silicium où s'étendent les régions p-+34, qui se trouvent juste au-dessiis des régions de contact de collecteur ht-30, et d'autres parties superficielles disposées chacune pratiquement centralement au-dessus d'une région enterrée 26 et présentant une grandeur et une position destinées finalement à la diffusion d'une concentrati n d'impuretés d'émetteur de transistor. Il y a lieu de noter qu'à ce stade de traitement, les parties superficielles 37 qui se trouvent au-dessus des régions de contact de base p 35 restent recouvertes par la couche d'oxyde dopée au bore. On soumet alors le corps semiconducteur au bombardement protonique à 700°C dans exactement les mêmes conditions d'orien 71 186158 15 2090238 tation, d'énergie et de dosage que dans le mode d'exécution décrit précédemment. La figure 5 représente le corps après le stade de bombardement protonique et de chauffage. Sur des parties de la surface 24 se trouvent des parties de la couche de silice 25 recouvertes par la couche d'oxyde dopée au bore 41 et sur d'autres parties de la surface 24, la couche d'oxyde dopée au bore 41 est en contact direct avec le silicium. Des parties de couche de molybdène 42 sont présentes sur toutes les parties de la couche 41• Des ouvertures 43 pratiquées dans la couche de molybdène 42 et dans des parties 41 et 25 de la couche d'oxyde sous-jacente, mettent à nu les parties superficielles 36. Une ouverture 44 met à nu la partie superficielle où l'on a effectué la diffusion de phosphore pour former la région 30 de contact de collecteur n+-. Une autre ouverture 45 se trouve pratiquement au centre, au-dessus de la région enterrée 26. Le bombardement protonique sur ces ouvertures et le chauffage à 700 °C pendant le bombardement protonique forment la structure représentée sur la figure 5. Le bombardement dans les ouvertures 43 produit une détérioration au voisinage de la surface de séparation entre la couche épitaxiale 23 et le substrat 21 et, à la température de chauffage de 700°C, il se produit une diffusion de bore accrue du substrat le plus dopé 21 à la couche épitaxiale 23 moins dopée, dans des zones situées juste au-dessous des ouvertures 43. En outre, le stade de bombardement et de chauffage provoque l'extension des concentrations en bore initialement diffusées qui se trouvent dans les régions p+34 dans la couche épitaxiale. Cela aboutit à la formation de parois d'isolement p-51 s'étendant entre la surface de la couche épitaxiale et le substrat 21. Dans la zone de l'ouverture 44, le bombardement protonique provoque des détériorations dans les parties sous-jacentes de la couche épitaxiale, au voisinage de la frontière entre la matière de type n de la couche épitaxiale et la région enterrée n+ et, à la température de chauffage de 700°C, il se produit une diffusion de phosphore accrue de la région enterrée plus dopée 26 à la couche épitaxiale moins dopée 23, dans la zone située juste au-dessous de l'ouverture 44. Le bombardement protonique dans la zone de l'ouverture 44 provoque également une détérioration dans la partie de la couche épitaxiale qui se trouve juste au-dessous de la région n+ 30 précédemment diffusée et, à la température de chauffage de 700°C, il se produit une diffusion de phosphore accrue dans la partie de la 71 18608 17 2090238 couche épitaxiale sous-jacente à partir de la région n+30. La diffusion accrue effectuée simultanément du phosphore dans des sens Opposés aboutit à la formation. d'une région n-4" continue 52 s'étendant entre la surface de la couche épitaxiale-à l'ouverture 44 et la région n"r26 enterrée, ladite région 52 constituant un trajet de liaison de faible résistance entre la surface à laquelle' il faut former un contact de collecteur et la région enterrée 2 Le bombardement protonique de la partie superficielle à l'ouverture 45 produit une détérioration des pai'ties sous-jacentes de la couche épitaxiale de type n, au voisinage de la frontière comprise entre la matière de type n de la couche et la région n+ enterrée 26 et, à la température de chauffage de 700°C, il se produit une diffusion de phosphore accrue de la région n+ enterrée plus dopée 26 à la couche épitaxiale de type n moins dopée en un endroit situé juste au-dessous de la couche 45. On obtient ainsi une partie n4" fortement dopée 53 s"étendant juste au-dessous de l'ouverture 45, la ligne en traits interrompus 54 représentant le contour nouvellement formé de la concentration en phosphore égale à la concentration de base de la couche épitaxiale. 71 18688 18 20902B8 Il ressort clairement de ce qui précède que, sous l'effet du bombardement protonique et du chauffage, il se produit une diffusion d'impuretés accrue à travers les frontières entre les régions plus dopées et moins dopées, en trois 5 zones différentes délimitées par les ouvertures 43, 44, 45, cette diffusion d'impuretés accrue ayant lieu en même'temps et déterminant effectivement les parois d'isolement p 51 du + circuit intégre, les régions de contact de collecteur n 52 des transistors à former dans des ilôts délimités dans la couche 10 épitaxiale par les parois d'isolement 51* et les parties de + régions de collecteur n 53 desdits transistors qui doivent s'étendre juste au-dessous de leurs régions d'émetteur, lesdites régions d'émetteur étant formées par un stade de diffusion subséquent. 15 On élimine ensuite les parties 42 de la couche de molybdène. On effectue alors un stade de chauffage à 950°C, pour faire diffuser du bore dans le silicium sous-jacent à partir des parties de la couche d'oxyde dopée au bore qui sont en contact direct avec la surface du silicium. 'Lorsque 20 les parties de la couche d'oxyde dopée au bore se trouvent sur des parties de la couche d'oxyde ayant subi une croissance thermique 25, il ne pénètre pas de bore dans le silicium sous-jacent, car ces parties de la couche 25 jouent le rôle de masque. On effectue alors un stade de diffusion d'émetteur. 25 La source de phosphore utilisée pour cette diffusion d'émetteur est de la phosphine dans de l'azote, dans une proportion de 100 ppm. On le mélange à l'oxygène dans le four à diffusion, et"l'on effectue le chauffage dans cette atmosphère à 900°C pendant 15 minutes. Cela aboutit à la diffusion du phosphore dans 30 les ouvertures 43, 44 et 45 subsistant dans la couche de silice après élimination de la couche de masquage de polybdène. A l'ouverture 45 on produit une concentration de phosphore de région d'émetteur n+ 57 (figure 6), la ligne en traits interrompus 58 étant le contour où la concentration en phosphore 35 diffusé est égale à la concentration de base de la couche épitaxiale. Dans les ouvertures 43, on forme des régions n+ 59 et elles ne sont pas essentielles à la fabrication, mais la caractéristique principale de ce stade est que la concentration de la région d'émetteur 57 est formée après le 40 bombardement protonique sans qu'on ait à effectuer un autre 71 18688 19 2090238 stade de masquage. En outre, on fait aussi diffuser le phosphore dans la partie superficielle mise à nu par l'ouverture 44, ce qui augmente la concentration superficielle de la région de contact de collecteur n+ 52. L'effet de la diffusion 5 effectuée précédemment des parties de la couche d'oxyde dopé au bore 'Il dans les parties superficielles de silicium juste au-dessous, est de déterminer une région superficielle de type p 60 dont le périmètre extérieur est limité par les -J- régions p 35 et dont le péripètre intérieur est situé sous 10 l'extrémité de la région n+ 57- Le nouveau stade du traitement consiste à déposer une couche de masquage d'aluminium d'un micron d'épaisseur sur toute la surface, y compris les parties résiduelles de la couche d'oxyde 41 et les couches de verre au phosphore 15 formées dans les ouvertures 43, 44 et 45 pendant le stade de diffusion précédent. Par un stade de traitement photo-chimique et de décapage, on forme des ouvertures dans la couche d'aluminium, lesdites ouvertures correspondant approximativement aux zones que les régions de base des transistors doivent 20 occuper. Il n'est pas nécessaire de localiser avec précision ces ouvertures, le critère principal étant que les ouvertures pratiquées dans la couche 41 où les régions n+ 57 s'étendent à la surface soient dépourvues de l'aluminium eb les ouvertures dans la couche 41 où les régions de contact de collecteur 52 25 n+ s'étendent à la surface soient masquées par 1'aluminium. La figure 7 représente la couche d'aluminium 62 comportant une ouverture 63 comprenant l'aire de la surface à laquelle les régions de contacts de base p+ 35 précédemment diffusées et la couche superficielle de type p 60 s'étendent. Le verre au 30 phosphore résiduel dans l'ouverture 45 précédemment formée où „i- la concentration de région d'émetteur n 57 a été diffusée, est éliminé par un simple traitement de photodécapage. On place alors le corps semiconducteur dans la chambre de cible d'un appareil d'implantation d'ions de 35 bore. On effectue 1'implantation pour définir les parties des régions de base de transistor devant se trouver juste au-dessous des concentrations de région d'émetteur précédemment diffusées 57 avec des ions de bore à 100 KeV, avec une dose 1-- 2 de 1. 10 /cm . Cette implantation et le traitement de recuit 40 subséquent aboutissent à la structure représentée sur la figure 7. 71 18688 2090238 L1 emplacement de la jonction émetteur/base 65 et de lap&ptie de la jonction collaoteur/base 66 juste au -dessous &jnt déterminées en même temps par cette implantation d'ions de bore, les ions de bore étant implantés dans le corps semiconducteur 5 seulement au-dessus d'une zone de la surface dans l'ouverture de la couche de silice 4-1, ladite zone s'étendant au-dessus de la concentration de région d'émetteur 57 précédemment diffusée. Dans cette zone, les ions de bore passent directement dans le silicium et sont implantté à travers ^0 ladite région comprenant la concentration de région d'émetteur diffusée. L'implantation n'a pratiquement pas lieu, à travers la partie 4-1 de la couche d'oxyde dopée au bor-e, qui subsite à la surface dans l'ouverture 65. Les jonctions émetteur/base 65 et collecteur/base 66 formées en même temps 15 s'étendent respective,lent à des distances de 0,3 et 0,5 micron de la surface au voisinage de la région d'émetteur 57. La région de collecteur du transistor comprend la partie de type n restante l'îlot formé dans la couche épitaxiale de type n et la région fortement dopée 26, 53, 52. Cette configu-20 ration de la région/collecteur aboutit à un transistor présentant une très faible capacité de jonction collecteur/base et une faible résistance de collecteur série. La faible capacité de la jonction collecteur/base provient du fait que la couche d'appauvrissement associée à la jonction collecteur/base 66 25 en des positions au-delà de la région d'émetteur peuvent s'étendre loin dans la partie de collecteur de type n formée dans la couche épitaxiale initiale. La présence de la partie 53 de la partie n + de la région de collecteur s'étendant plus près de la surface seulement sous la région d'émetteur 30 assure une faible résistance de collecteur série. On élimine les parties résiduelles de la, couche ■d'aluminium 62 avant ledit stade de recuit qui a lieu à 800°C. pendant. 30 minutes. Par un autre stade de traitement photochimique 35 et de décapage, on pratique des ouvertures dans les parties résiduelles de la couche isolante composite 25, 4-1 pour mettre à nu les régions de contact de base p + 35 et la région de contact de collecteur n+ 52. On dépose une couche de contact métallique sur toute la surface, cette couche comprenant une mince couche de 71 18688 21 2090238 titane, par exemple de 1.000 Angstroms d'épaisseur, sur la surface du siliciun et une couche d'aluminium de 0,6 nicron d'épaisseur sur la couche de titane. Par un stade de traitement photochimique et de décapage, on définit la couche de contact 5 titane/aluminium pour forner la structure de contact représentée sur la figure 8, dans laquelle la région d'éaetteur 57 est contactée par une partie titane/aluminium. 67, les régions de contact de "base p+ sont contactées par des parties de couche titane/aluminium 63 et la région de contact de collecteur 10 n+ est contactée par une partie de couche titane/aluminium 69. Ces parties de contact de la couche titane/aluminium se prolongent sur la couche de silice 25, 4-1 en contact avec d'autres éléments de circuit du circuit intégré et constituent ensemble un schéma interconnexion avec des parties 15 terninales de raccord avec des conducteurs d'alimentation. Sur li face opposée^ corps de semiconducteur, on dépose une couche de contact métallique 71 pour former un contact de faible résistance avec le substrat p-* 21. On chauffe ensuite le corps à 500° C pendant 20 15 minutes pour améliorer le contact entre les parties de couche de titane et la surface du silicium. On notera que-la couche de masquage d'aluminium 63 utilisée pendant le stade d'implantation de bore peut-n'être pas nécessaire dans certaines circonstances. Cela est 25 valable lorsque la portée des ions de bore est telle qu'il ne peut pas se produire d'implantation à travers les parties 25, 4-1 de la couche isolante sur la surface et lorsque la partie superficielle exposée à laquelle la région de. contact de collecteur n+ 52 s'étend est suffisamment dopée par des 30 impuretés de donneur pour empêcher un dopage exagéré par les ions de bore qui s'implanteront à cet emplacement lorsqu'une telle couche de masquage d'aluminium ne sera pas présente. L'application d'un procédé selon l'invention à la fabrication d'un circuit intégré à semiconducteurs 35 présentant un isolement dit à vbaquet collecteur" va être" à présent décrite en se référant aux figures 9 à 12.. Le corps de départ est un substrat au silicium p~ dopé unifor- y\h -y . mément par- du bore à une concentration de 5-10 atones /cmr* On fait croître une couche de silice -de 2.000 Angstroms 40 d'épaisseur à la surface du substrat, par oxydation dans 71 18688 22 2090238 l'oxygène humide,. à température élevée. Par un procédé de traitement photochinique et de décapage, on forme plusieurs ouvertures dans la couche de silice, dont le nombre correspond au nombre d'ilôts à former dans une couche épitaxiale 5 à constituer sur le substrat à un stade de fabrication ultérieur. On effectue alors un stade de diffusion de phosphore dans les ouvertures pour former des régions superficielles n + dans le substrat, la concentration superficielle -étant de ■ 20 5-10 atom.es/cm3 . On retire ensuite la couche d'oxyde de 10 silicium et l'on prépare la surface au dépôt épitaxial. On dépose alors épitaxialenent une couche de silicium p~ de 3 microns d'épaisseur contenant une concentration en bore 'l h uniforme de 5«10 atomes/cm3 à la surface du substrat. Cela enterre les régions n+ à diffusion de phosphore et, pendant 15 le dépôt, il se produit une diffusion de phosphore des régions n+ fortement dopées aux parties supérieures de la matière de la couche épitaxiale légèrement dopée. On fait alors croître une couche de silice de 4.000 Angstroms d'épaisseur à la surface de la couche. 20 épitaxiale par oxydation dans l'oxygène humide, à température élevée. Par un stade de traitement: photochimique et de décapage, on forme des ouvertures dans la couche de silice en des emplacements situés juste au-dessus d^s périphéries , 4. , des régions n enterrees. On effectue alors un stade de 25 diffusion du phospore dans les parties superficielles à nu pour former des régions superficielles n+ que l'on utilise ensuite pour définir des parois n+ s'étendant à travers Isr couche épitaxiale de la surface aux régions n+ enterrées. ï\ar un stade de traitement photo chimique et 30 de décapage ultérieur, on pratique d'autres ouvertures dans la couche d'oxyde et l'on fait diffuser du bore dans les parties superficielles à nu pour définir des régions superficielles p+ qui doivent former, par la suite, des régions de contact de base p+ de faible résistance. 35 La figure 9 représente une partie du corps semiconducteur après ce stade de fabrication. Le corps comprend un substrat de silicium p- 81 comportant une surface 82 sur laquelle se trouve une couche épitaxiale de silicium p " 83 de 3 microns d'épaisseur. A la surface 84- de la couche 40 épitaxiale p~ 83 se trouve une couche de silice 85- Une 71 18688 23 20 90 23 8 région n+ ontérrée 86 s'étend à la surface du substrat et pénètre dans la partie de la couche épitaxiale 83 située au-dessus, la région 86 ayant été formée par la diffusion de phosphore initiale dans le substrat 81 et la 5 diffusion do phosphore subséquente dans la couche épitaxiale 83 pendant son dépôt, h. la surface de la couche épitaxiale, une région do diffusion n+ s'étend au-dessus de la périphérie extérieure de la région n+ enterrée 8b et deux régions do cont"ct de base p+ 88 s'étendent au-dessus 10 de la région n+ enterrée 86. On pratique ensuite des ouvertures dans la couche do silice, les dites ouvertures coaprenant les portions superficielles occupées par les régions p+ 88- On dépose alors une couche de silice dopée au bore de 0,5 nicron 15 d'épaisseur sur toute la surface, à partir d'un nélange de diborane (ï^-Hg) et do silane (SiF^O dans l'oxygène. Après ce dépôt, on dépose une couche de molybdène d'un m.icron d'épaisseur sur toute la surface de la couche d'oxyde dopée au bore 89. Par un stade de traitement photochinique et de 20 décapage, on pratique d^s ouvertures dans la couche de noly-bdèno et les parties de la couche de silice sous-jacentes, pour .lettre à nu les parties de surface occupées par les régions n+ 87 et d'autres parties de surface situées sensiblement au centre, disposées au-dessus dos régions enterrées 25 86, ces dernières parties de surface se trouvant là où les émetteurs dos transistors doivent être formés. A. ce stade du traitement, les régions superficielles de contact de base p~* 88 restent_recouvertes par la couche do silice dopée au bore 89 et la couche de masquage de nolybdène 90 qui se 30 trouve au-dessus. On souuet alors le corps semiconducteur à un stade de bombardement protonique à 700°C dans exactenent les : ié;.le s conditions d'énergie, de dosage et d'orientation que dans les aod-ss d'exécution précédent3. 35 La figure 10 représente une partie du corps, après ce stade de boiibardenent protonique et de chauffage. La couche de uolybdène 90 joue le rôle de Kï-squc pendant le "bombarde, lent pretonique. A 1 ' eaplacement 40 de 1 ' -uv^rture ',,'1 , les protons qui tonbent sur la partie de BAD original hopy 71 18688 2090230 surface à nu provoquent une détérioration interne de la structure, cristalline sous-jacente au voisinage de la frontière entre la matière p~~ de la couche épitaxiale 83 et la région n+ la plus dopée 86. a la température de chauf-5 fage de 700°C, il se produit une diffusion de phosphore accrue à travers cette frontière de la région n+ la plus dopée 86 à la région p- la noins dopée de la couche épitaxiale, et une partie n* 95 est formée à partir de la région enterrée 86. La partie n+ 95 se trouve exactenent en regard 10 de l'ouverture 91, la jonction p-n entre la région n* 95 et la couche épitaxiale p~ s'étendant à une distance d'environ 1 micron de la surface. A 1 'emplacement de l'ouverture 92 où la région superficielle n+ 87 (figure 9 ) est à nu, le "bombardement protonique provoque une détérioration interne 15 de la structure cristalline au voisinage de la frontière entre la matière p- de la couche épitaxiale 83 et la région n-+ la plus dopée 86. A la température de chauffage de 700°C, il se produit une.diffusion de phosphore accrue à travers cette frontière de la région la plus dopée n+ 86 à la région p~ 20 la moins dopée de la couche épitaxiale. Il se produit une diffusion de phosphore accrue supplémentaire dans le sens opposé, de la région n+ 87 formée précédemment à la couche épitaxiale sous-jacente. Cette diffusion accrue effectuée en même temps dans des sens opposés aboutit à la formation 25 d'une paroi n+ 94- s'étendant entre la surface de la couche épitaxiale et la région n+ enterrée 86. Cette paroi 94-délimite un îlot p~ dans la couche épitaxiale. La région de "baquet" n+ constituée par la paroi 94- dans la région enterrée 86, 95 constitue une région de collecteur d'un 30 transistor, les régions d'émetteurs et de base étant définies ensuite dans l'îlot. On réalise l'isolement du transistor avec une polarisation inverse de la jonction entre la région de baquet n+ et le substrat p~ et des parties de couche épitaxiale qui se trouvent dessus. Du fait du très 35 faible dopage du substrat p~ 81 et de la couche 83, cette jonction d'isolement a une très faible capacité. Le stade de traitement suivant consiste à retirer les parties de la couche de masquage de nolybdèfie 90. On effectue alors un stade de chauffage à 950°C pendant 40 30 minutes, pour faire diffuser du bore dans des parties 71 18688 25 2090238 de la surface du silicium sur lesquelles sont présentes les parties 89 de la couche d'oxyde dopé au bore. Lorsque les parties 89 se trouvent sur les parties de la couche d'.oxyde à croissance thermique 85, il ne se produit pas de 5 diffusion de bore dans le siliciun, car les parties de couche snus-.jacentes jouent le rôle de masque. Cela aboutit à la formation d'une région superficielle de type p juste "ai-dessous des parties de la couche d'oxyde dopé 89 en contact direct avec la surf-ace. On effectue ensuite un stade 10 de diffusion do phosphore pour former une concentration en phosphore de région d'émetteur dans l'ouverture 91 qui reste dans la couche de silice 89» On peut aussi faire diffuser le phosphore dans l'ouverture 92 qui reste dans la couche de silice 89 au-dessus de la paroi n+ 94-, mais 15 Gela no sert qu'à accroître la concentration superficielle d'une faible proportion en cet emplacement, on dépose alors une couche de masquage d'aluminium d'un micron d'épaisseur sur toute la surface. Par un stade de traitement photochi-iTiiquo et de décapage ultérieur, on ferrie plusieurs ouvertures 20 dans la couche d'aluminium., les dites ouvertures se trouvant au-dessus des îlots p- définies dans la couche épitaxiale par les "baquets" collecteurs 94-, 86, 95- Dans la partie du circuit représentée sur le dessin, la couche de verre au phosphore fornée dans l'ouverture 91 de la couche de ' 25 silice dopée au bore 89 pendant la diffusion d'émetteur de phosphore est éliminée par un simple traitement de photodscapage. On effectue ensuite un stade d'implantation d'ions bore en utilisant la couche d'aluminium comme nasque. 30 On effectue ce stade d'implantation de bore pour déteriainor une partie de la région de base devant _se trouver juste au-dessous de la région d'émetteur dans ces îlots où les transistors doivent être formés. Comme dans le mode d'éxecution précédent, dans certaines circonstances on peut sup-35 primer la couche de masquage d'aluminium, pourvu que les parties de paroi n+ 51 où elles s'étendent jusqu'à la surface aient un dopage en donneurs suffisant pour empêcher un dopage excessif par les ionç de bore qui s'implanteront en ces emplacements lorsque cette couche de masquage d'alu-4-0 minium nrost pas présente. 71 18688 CD 2090238 Il y a lieu de noter que, dans certains îlots formés dans la couche épitaxiales p~ par des parois H- 4- Cl© «3 n 94- et des régions enterrées n 86,/éléments de circuit autres que des transistors, par exemple des résistances 5 peuvent être formées dans ces îlots la diffusion d'émetteur n'a pas 2ieu ët la formation de la région n+ 95 par diffusion accrue provoquée par bombardement n'est pas nécessaire dans ces îlots. On effectue l'implantation avec des ions bore à 100 KeV, avec une dose de 1. 10 / cm . Cette implan-1® dation aboutit à la structure représentée sur la figure 11, l'emplacement final des régions /transistor et des jonctions représenté sur la figure étant déterminé par un stade de requit subséquent. La figure 11 représente les parties de la couche de silice dopée au bore 89 sur lesquelles se ^5 trouve une couche de masquage d'aluminium 97. Une ouverture 98 se trouve dans la couche d'aluminium 97 au-dessus de l'îlot de la couche épitaxiale. La couche de silice dopée au bore 89 recouvre la surface du silicium dans cette ouverture, à l'exception de l'ouverture 91 fermée précédemment 20 pour le bombardement protonique et la diffusion d'émetteur. L'implantation d'ions bore n'a lieu que dans la partie de l'îlot situé au-dessous de l'ouverture 91 de la couche de silicium 89, les ions bore ne s'implantant pratiquement pas dans le silicium à travers la couche de silice dopée au 25 bore 89 dans le reste de l'ouverture 98. Les ions bore qui sont implantés au-dessous de l'ouverture 91 traversent la concentration en phosphore d'émetteur précédemment diffusée. Cette implantation de bore détermine la jonction émetteur/ base 99 et une partie plus fortement dopée 100 de la région 30 de base juste au-dessous de la région d'émetteur, ladite portion constituant un prolongement de la zone superficielle de type p la plus dopée formée par diffusion de bore à partir de la couche d'oxyde dopé au bore 89. La partie restante p~ de l'îlot dans la couche épitaxiale p~ fait aussi partie 35 de la région de base, la jonction base/collecteur étant la ponction entre cette partie p"* et la région n+ constituée par la paroi 94- et la région enterrée 86, 95• Cette configuration de transistor présente une faible capacité de jonction base/collecteur, car la couche.. d'épuisement associée à la 4-0 jonction peut s'étendre loin dans la partie p~ de la région 71 18688 2090238 de base. Le transistor comporte également une faible résistance de collecteur série, du fait de la présence de la structure de collecteur n+ 95, 86, 94. Le circuit intégré comporte une faible capacité de jonction d'isole-5 mont, car la couche d'épuisement associée à la jonction d'isolement peut s'étendre loin dans le substrat p" et la couche épitaxiale. Le stade de traitenent suivant consiste à éliminer les parties résiduelles de la couche d'aluni-10 nium 97. Ensuite, on soumet le corps semiconducteur à un traitement de recuit à 800CC pendant JO minutes. Par un autre stade de traitement photo-chimique et de décapage, on pratique des ouvertures dans la couche isolante stratifiée 85, 89 pour mettre à nu les 15 parties de contact de base p+ 88. On forme alors des couches de contact métallique titane/aluminium, -cornr.ie dans le mode d'exécution précédent, constituées par un stade de traitenent photochinique et de décapage, pour produire la structure représentée sur la figure 12. On net la région d'érnet-20 tour n+ en contact avec une partie titane/aluninium 103, on met les régions de contact do base p+ en contact avec une partie de titane/aluminium 104, et l'on met la paroi n+ 94- du collecteur on contact avoc une partie titane/ aluminium 105. 25 On chauffe ensuite le corps à 500°C pendant 15 minutes, pour améliorer le contact entre la surfacc de silicium et les parties de couche de titane. Il"va de soi que l'on peut apporter aux modes de réalisation décrits ci-dessus de nombreuses modifications 30 sans pour cela sortir du cadre de l'invention. On peut, par exemple, former les régions d'émetteur et de base des transistors dans le circuit intégré par des techniques de diffusion classiques après le bombardement protonique, ou bien encore, lorsqu'on utilise l'implantation ionique pour 35 introduire les impuretés do base, on peut effectuer cette implantation avant introduction de la concentration en impuretés d'émetteur. On peut effectuer le bombardement protonique pour profiler les parties de région de collecteur fortement dopées, do façon à n'effectuer ce profilage qu'en 40 certains emplacements de transistor dans le circuit. Dans des 71 18688 2090238 variantes du troisième mode d'exécution, on peut supprimer l'implantation de bases de bore de type p dans certains cas. Dans d'autres cas., on peut supprimer la diffusion de bore à partir d'une couche de verre dopée au bore. 5 On peut utiliser lo procédé pour fabriquer d'autres dispositifs à semiconducteurs, notamment pour fabriquer des dispositifs où il faut faire dif^jiser des impuretés à travers une frontière d'une régior/ fortement dopée à une région moins fortement dopée située au-dessus, 10 dans la direction d'une surface de corps semiconducteur sur lequel on effectue les stades de traitement, par exemple pour fabriquer une diode à capacité variable. 71 18668 29 2090238 REVENDICATION.S. 1.Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteurs,caractérisé en ce que l'on soumet un corps semiconducteur comprenant une frontière entre une région 5 plus fortement dopée et une région moins fortement dopée, au bombardement par des particules ou ions accélérés que l'on envoie vers la frontière de son coté où se trouve la région moins dopée, le bombardement étant effectué pour provoquer une détérioration interne de la structure cristal- 10 line au voisinage'de la frontière, et le corps semiconducteur étant maintenu à température élevée pendant ledit bombardement pour produire une diffusion d'impuretés accrue à travers la frontière, de la région la plus dopée à la région la moins dopée. 15 2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le bombardement avec des protons. 3-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le bombardement avec des neutrons. 4.Procédé selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que l'on effectue le bombardement avec des ions d'impuretés qui sont implantés dans le corps semiconducteur et qui en plus de servir à détériorer la structure cristalline interne, servent également à déterminer la conductivité et/ou le type de conductivité d'une région du corps. 25 5-Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'incidence des particules ou ions de bombardement sur le corps seraiconducteur est telle qu'elle produit une création de cheminements dans le réseau cristallin par lesdites particules ou lesdits ions. 30 6.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la région la plus dopée et la région la moins dopé^ sont du même type de conductivité. 7.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé «n ce que la région la plus dopée 35 et la région la moins dopé^ -.^nt des conductivités de types différents. 8.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé on ce que la frontière coïncide pratiquement avec la face de séparation entre une région de 40 substrat du corps et une couche épitaxiale qui se trouve dessus» 71 18688 30 2090238 9 ."Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la région la plus dopée se trouve principalement dans la région de substrat, et en ce que la région la moins dopée se trouve dans la couche épitaxiale. 5 10.Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 9 caractérisé en ce que l'incidence des particules ou ions sur le corps seraiconducteur du côté de la frontière où se trouve la région la moins dopée est localisée de façon que la diffusion d'irapureté accrue provoquée par 10 ls bombardement de la région le plus dopée à la région la noins dopée n'ait lieu qu'à travers une partie de la frontière. 11.Procédé selon la revendication 10, caractérisé .en ce que l'on effectue le bombardement en présence 15 d'un, masque à la surface du corps semiconducteur, la diffusion d'impuretés accrue provoquée par le bombarderaent ayant lieu à travers une partie de la zone de la frontière déterminée par une ouverture pratiquée dans le masque. 12.Procédé selon l'une quelconque des revendi-20 cations 1 à 11, caractérisé en ce que l'on effectue le bombardement pour produire, en môme temps que la diffusion d'impuretés accrue de la région la plus dopée à la région la moins dopée, une diffusion d'impuretés accrue dans le sens opposé d'une autre région plus dopée à une autre région 25 moins dopée. 13-Procédé selon la revendication 12 j caracté-- risé en ce que les deux régions initialement les plus dopées sont ' du QGEie type de conductivité et séparées par une région moins dopée commune, les diffusions simultanées produites 30 par bombardement dans des sens opposés" ayant lieu pour former une région continue dudit premier type de conductivité entre lesdites régions initialement plus dopées. 14.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 destiné à la fabrication d'un transistor 35 bipolaire planaire caractérisé en ce que l'on effectue la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement pour déterminer l'étendue et le.dopage d'une partie de la région de collecteur. ■• 15.'Procédé selon, la revend-ica^i013 14.5 caracté-40 risé en ce que la diffusion d'impureté£ accrue provoquée par 71 18688 31 2090230 bombardement a lieu pour déterminer l'étendue et le dopage d'une partie de la région de collecteur située juste au-dessous de la région d'émetteur. 16.Procédé sulon la revendication 15, caracté-5 risé en ce que l'on forme un transistor comprenant une région le collecteur comportant une partie fortement dopée située au-dessous le la jonction collecteur/base, ladite partie forte.aent dopée comprenant une première portion s'étendant au-dessous d'une première zone do la jonction 10 collecteur-base, qui se trouve juste au-dessous de la région d'émetteur et une seconde portion contiguë située au-dessous d'une seconde zone contiguë de la jonction collecteur/base, ladite première portion étant située plus près de la surface commune à laquelle se terminent les jonctions du transistor 15 que la seconde portion contiguë, l'étendue de ladite prenière portion étant déterminée par ladite diffusion d'impuretés accrue provoquée par le bombardement d'une zone de la surface commune correspondant sensiblement en étendue et en position à la zone de ladite surface occupée par la région 20 d'émetteur. 17«Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le bombardement a lieu dans une zone de la surface commune mise à nu par une ouverture pratiquée dans une couche de masquage de la surface commune,-ladite ouver-25 ture étant ensuite utilisée pour introduire une concentration d'impuretés d'émetteur dans le corps. 18.Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que la région la plus dopée et la région la moins dopée entre lesquelles a lieu 30 la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement sont du même promier type de conductivité que la région de collecteur, la région la plus dopée étant - présente au niveau d'une partie superficielle d'une région de substrat du premier type de conductivité et la région la moins dopée 35 étant présonto dans une couche épitaxiale du premier type de conductivité sur la région de substrat, ladite seconde portion de la partie la plus dopée de la région de collecteur étant formée par la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombarde::ent dans la couche épitaxiale. 4-0 19^Procédé selon l'une quelconque des reven 71 18688 32 2090238 dications 1 à 13, pour fabriquer un circuit intégré à semiconducteurs, caractérisé en ce que l'on effectue la diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement pour définir au moins partiellement une paroi entourant 5 un îlot dans une couche épitaxiale, ladite paroi et ladite couche épitaxiale étant de type de conductivité différents. 20.Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps seraiconducteur comprend une couche épitaxiale d'un premier- type de conductivité sur une région 10 de substrat de conductivité opposée, la région de substrat étant plus fortement dopée que la couche épitaxiale à la frontière qui les sépare, la diffusion accrue d'impuretés de conductivité opposé à travers une partie de ladite frontière de la région de substrat à la couche épitaxiale ayant lieu 15 par bonbardenent d'une partie de la surface de la couche épitaxiale, ladite diffusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement définissant au moins partiellement une paroi do conductivité opposée allant d'une région du substrat à la surface de la couche épitaxiale, ladite paroi entourant un 20 îlot du premier type de conductivité dans la couche épitaxiale 21.Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'avant le bombardement, on forme au niveau de ladite portion de la surface de la couche épitaxiale une région de conductivité opposée dans -mais pas à travers- la couche 25 épitaxiale, la diffusion d'impuretés accrue effectuée lors du bombardement formant une,parpi continue du type de conductivité opposé entre ladite région de type de conductivité opposée et la région de substrat. 22.Procédé selon l'une quelconque des revendis 30 cations 19 à 21, caractérisée en ce qu'en mène temps que l'on forme la paroi-frontière par diffusion, d'impuretés accrue provoquée par bombardement, on détermine aussi l'étendue le dopage d'une partie de la région de collecteur d'un transis tor à former dans un îlot dans la couche épitaxiale^ par dif-35 fusion d'impuretés accrue provoquée par bombardement, caractéristique du premier type de conductivité, dans l'îlot à partir d'une couche enterrée fortement dopéêdudit premier type de conductivité à la surface do séparation entre région de substrat et la couche épitaxiale. 4-0 23.Procédé selon la revendication 22, caracté 71 18688 2090238 risé en ce que l'on déternine une partie de la région do collecteur situés justù au-dessous do la région d'éraet-tour par diffusion d'inpuretés accrue provoquée par bonbc.rde-nunt. 5 24.Procédé selon l'une ou quelconque revendi cations 22 ou 2J , caractérisé en ce que l'on constitue- une partie do la région do collecteur s'étendant entre la coucha enterrée et la surface de la couche épitaxiale et fornant un trajet de faible résistance entre la surface et la couche 10 enterrée, par diffusion d'inpuretés accrue provoquée par boabardenent. 25.Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps seraiconducteur conprend une région enterrée d'un prenier type de conductivité situé entre une 15 région de substrat du type de conductivité opposé et une couche "épitaxiale du type de conductivité opposé, ladite couche épitaxiale étant noins dopée que la région enterrée à la frontière qui les sépare, la diffusion d'inpuretés accrue ayant lieu à travers une portion de ladite frontière" 20 de la région enterrée à la couche épitaxiale, par bonbarde-raent d'une partie de la surface de la couche épitaxiale, ladite diffusion d'inpuretés accrue provoquée par borabar-denent définissant au noins partiellement une paroi du prenier type de conductivité allant de la région enterrée 25 à la surface de la couche .épitaxiale, ladite paroi entourant un îlot du type de conductivité opposé dans la couche épitaxiale. 26.Procédé scion la revendication 25, caractérisé en ce qu'avant le bonbardénent, on fome à ladite 30 partie de la surface de la couche épitaxiale une région-du pre-aier type de conductivité s ' étendant. dan s. -mais pas à travers la couche épitaxiale, la diffusion: d'inpuretés-provoquée par -boiibardcaent fornant une paroi continue du prenier type de conductivité entre ladite région du prenier 35 type de conductivité et la région enterrée du prenier type de conductivité. ■ 27.Procédé selon l'une quelconque des. revendications 25 ou 26, caractérisé en ce qu'en nerie tenps que-l'on fome "la paroi par diffusion d'inpuretés accrue provo- 40 quêe par bonbardenent, on détemine aussi l'étendue et le 71 18608 34 2090238 dopage d'une partie de la région de collecteur d'un transistor par diffusion d'inpuretés accrue provoquée par bonbardenent caractéristique du prenier type de conductivité dans l'îlot à partir do la région enterrée, la région 5 enterrée et la paroi du prenier type de conductivité faisant partie de la région de collecteur et la région d'énetteur et la région de base étant fornées dans l'îlot ainsi entouré, ladite partie de la région de collecteur se trouvant juste au-dessous de la région d'énetteur. 10 28.Procédé selon l'une quelconque des revendi cations 19 à 27, caractérisé en ce que l'on effectue la diffusion d'inpuretés accrue provoquée par bonbardenent en un grand nonbre d'enplacenents dans le corps seniconduc-teur pour définir au noins partiellcnent plusieurs parois 15 dans la couche épitaxiale. 29-Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 28, caractérisé en ce que la diffusion d'inpuretés accrue provoquée par bonbardenent a lieu en plusieurs enplacenents du corps seniconducteur pour déliniter plu-20 sieurs parties de région de collecteur de transistors, lesdits transistors étant fornés dans ou associés à un ou plusieurs îlots dans la.couche épitaxiale. 30.Dispositif seniconducteur , caractérisé en ce qu'il est obtenu par la nise en oeuvre du procédé confor-25 ne à l'une quelconque des revendications 1 à 29.