Brevet FR2070213A1 — publié le 19710910

L'invention concerne un procédé permettant la fabrication d'un dispositif semiconducteur et suivant lequel on forme dans un corps semiconducteur une région, de premier type de conduction, affleurant la surface de ce corps, alors qu'en majeure partie, la concentration 5 de dopage instaurant ce type de conduction d'une partie appartenant à ladite région et affleurant la surface du corps est établie par la mise en oeuvre d'un procédé autre qu'une implantation d'ions. L'invention concerne également des dispositifs semiconducteurs susceptibles d'être obtenus paif la mise en oeuvre d'un tel 10 procédé et, en particulier, mais non exclusivement, des dispositifs semiconducteurs formés par un transistor bipolaire haute fréquence ou un circuit semiconducteur intégré dont un des composants est un tel transistor. Pour la fabrication de dispositifs semiconducteurs dans lesquels on forme une région semiconductrice, de premier type de 15 conduction qui affleure une surface du corps semiconducteur, il est connu de former ladite région entièrement par implantation d'ions; il est connu également d'élaborer une telle région par la mise en oeuvre d'un procédé autre que celui d*implantation d'ions, par exemple par un procédé de diffusion thermique ou par croissance épitaxiale locale. Il eBt connu en outre 20 d'élaborer une partie appartenant â une telle Région et affleurant la surface du corps semiconducteur par la mise en oeuvre d'un procédé autre qu'une implantation drions, et d'étendre latéralement, par implantation d'ions, ladite partie affleurant la surface, cette extension étant réalisée par l'élaboration d'une partie limitrophe peu profonde affleurant 25 la surface et appartenant à ladite région. ïïn tel procédé connu peut être utilisé lors de la fabrication de transistors à effet de champ â électrode-porte isolée, comme cela est décrit par exemple dans un article de J.M. Shannon c.s., dans la publication "Electronics", pages 96 à 100, parue le 3 février 19^9» Les régions de source et de drain dudit tran-30 sistor sont formées par deux régions semiconductr;lces adjacentes, de premier type de conduction se trouvant â une certaine distance l'une de l'autre et appartenant au corps semiconducteur; des parties appartenant à ces deux régions et situées & la surface tout en formant dans le dispositif. fabriqué les régions de contact de source et de drain conve-35 nablement conductrices(appartenant aux zones de source et de drain) et contactées par la source et le drain, sont formées par diffusion thermique d'atomes de dopage; ensuite, des ions de dopage sont implantés pour former des parties peu profondes affleurant la surface, se trouvant très près l'une de l'autre et appartenant aux zones de source et de drain 40 qui définissent la région de canal intermédiaire du transistor à effet de 70 43169 2070213 champ à électrode-porte isolée. Selon l'invention, un procédé permettant la fabrication d'un dispositif semiconducteur et suivant lequel on forme dans un corps semiconducteur une région, de premier type de conduction, affleu-5 rant la surface de ce corps, alors qu'en majeure partie, la concentration de dopage, instaurant ce type de conduction d'une partie appartenant à ladite région et affleurant la surface du corps, est établie par la mise en oeuvre d'un procédé autre qu'une implantation, est remarquable en ce que des ions de dopage de premier type de conduction sont implantés à 10 travers la surface semiconductrice pour établir ainsi la majeure partie de la concentration de dopage instaurant le premier type de conduction d'une partie enterrée de la région, cette partie étant pratiquement en forme de couche, n'affleurant pas la surface-s1étendant quasi parallèlement à la surface semiconductrice, étant située sous ladite partie af-15 fleurant la surface, formant une jonction p-n avec la partie semiconductrice sous-jacente de type de conduction opposé, et constituant la séparation entre ladite jonction p-n et ladite partie affleurant la aurface. En combinant le procédé d * implantation d'ions avec un autre procédé, on peut mieux régler tant la concentration que le gradient 20 de concentration des atomes de dopage de premier type de conduction dans des parties de la région semiconductrice, formées à différentes profondeurs . L'implantation d'ions permet un réglage considérablement plus précis de la concentration de dopage et du gradient de concen-25 tration plus profondément dans le corps semiconducteur que ne le permettent de nombreux procédés autres que l'implantation d'ions. La profondeur d'implantation est déterminée par l'énergie des ions de dopage effectuant le .bombardement, tandis que la concentration de dopage obtenue par implantation est déterminée par la dose d'ions et la durée du bom-30 bardeaent; ces paramètres: l'énergie ionique, la dose d'ions et la durée de bombardement, peuvent être réglés de façon précise. Par conséquent, le fait d'établir par implantation d'ions au moins la majeure partie de la concentratuon de dopage de premier type de conduction dans ladite partie enterrée n'affleurant pas la surface et formant ladite jonction p-n avec 35 une région semiconductrice sous-jacente, peut fournir un avantage important lors de la fabrication de dispositifs semiconducteurs dont une telle jonction p-n doit présenter une concentration de dopage et un gradient de concentration définis exactement; de cette façon, il ést possible aussi de déterminer l'endroit de ladite jonction et d'en déterminer la 40 forme par le réglage de la forme de ladite partie enterréet à cet effet, bad original 70 43169 3 2070213 on part de la répartition des atomes de dopage implantas par rapport aux concentrations de dopage établies déjà préeédeaœieFii ou â établir ultérieurement. Par l'implantation d'ions nantis d'une valeur ou répartition énergétique adéquate, les atomes de dopage implantés peuvent avoir une 5 concentration maximale sise sous la surface, et former ainsi une couche enterrée qui pratiquement s'étend parallèlement à la surface semiconductrice. La concentration de dopage et le gradient de concentration de premier type de conduction qui sont nécessaires dans la partie 10 de région affleurant la surface peuvent toutefois différer de la concentration et du gradient susceptibles d'être obtenus uniquement par implantation d'ions. Il se peut par exemple qu'à la surface du corps, la concentration de dopage obtenue par diffusion ait une valeur plus élevée que celle qui d'une façon simple peut être obtenue uniquement par implan-15 tation d'ions. Une telle valeur plus élevée est souhaitable par exemple pour limiter à sa valeur minimale la résistance série entre d'une part la partie de région affleurant la surface et d'autre part une électrode sous forme de couche métallique qui dans le dispositif fabriqué contacte avec ladite partie de région. Par conséquent, l'établissement d'au moins 20 la plus grande partie de la concentration de dopage de premier type de conduction dans la partie de région affleurant la surface, par un procédé autre qu'une implantation d'ions, peut fournir un avantage important lors de la fabrication de certains dispositifs semiconducteurs. Par l'expression "implantation d'ions de dopage semi-25 conducteur", il faut parfois comprendre également un recuit destiné d'une part à régénérer le réseau cristallin du matériau semiconducteur, ce ré-seau ayant été endommagé par }e bombardement ionique, et d'autre part â déplacer des atomes de dopage implantés vers des positions de substitution dans ledit réseau cristallin. Dans certains cas, un tel recuit peut 30 se faire par échauffement du corps pendant le aombardement d'ions. Toutefois, 1•échauffement peut avoir lieu également après le bombardement, auquel cas l'on conçoit aisément que l'endroit des jonctions ou liaisons dans le corps semiconducteur, ainsi que les concentrations de dopage existant à celles-ci, ne peut être déterminé qu'après un tel recuit. 35 Pendant l'implantation d'ions visant à établir la ma jeure partie de ladite concentration de dopage de la partie de région enterrée en forme de couche, il faut prêter attention au phénomène connu appelé en anglais "channeling", ce qui signifie une implantation d'ions à travers de canaux ouverts dans le réseau cristallin. Pour une implan-40 tation agissant profondément et à forte énergie ionique, on sait que, pAn nniG(NALl 70 43169 4 2070213 habituellement» le phénomène indésirable précité peut être limité au miniEsusa de manière satisfaisante, grâce â l'orientation adéquate du réseau cristallin du corps par rapport aux faisceaux d'ions effectuant le bombard®s®fet 0 Les faces principales du coi?ps sont par exemple perpendi-5 culaires à la direction cristallographique (111) et le faisceau ionique, dirigé sur une face principale du corps, forme par exemple un angle de 7* avec ladite direction (111). Bans certains cas, une telle orientation n'offre toutefois pas une protection suffisante contre le phénomène de "chaxmeling". Dans le cas par exemple où la région semiconductrice est 10 une région d'émetteur peu profonde d'un transistor bipolaire, le "channeling" d'ions implantés pour établir une concentration de dopage à la partie enterrée de la région peut avoir lieu par la dispersion des ions même dans le cas où l'on a choisi ladite orientation du faisceau ionique par rapport au corps. Dans les cas de ce genre, on peut toujours 15 essayer de limiter à un niveau acceptable 1® phénomène défavorable précité, par exemple, par un bombardement à l'aide d'ions inertes pour per-turber le réseau cristallin sémiconductetir et rendre ainsi inaccessibles des canaux du réseau cristallin avant le mombardement à l'aide d'ions de dopage. Suivant un autre mode de réalisation, le phénomène de 20 "channeling" e»t sciemment mis â profit étant donné qu'à une profondeur exactement déterminée, il se produit une concentration de dopage maximale â la fin de la profondeur de pénétration par l'intermédiaire de canaux dans le réseau cristallin semiconducteur, ladite concentration maximale présentant un profil abrupt, nettement défini. 25 La concentration de dopage de premier type de conduc tion qui par implantation d'ions a été établie dans une partie de la partie enterrée en forme de couche peut dépasser d'un ordre de grandeur la concentration susceptible d'y être établie par n'importe quel autre procédé. 30 L'implantation d'ions est à même d'établir quasi en tièrement la concentration de dopage de premier type de conduction dans ladite partie enterrée, en forme de couche, de la région à ladite jonction p-n. La jonction p-n que la partie enterrée en forme de 35 couche constitue avec la partie sous-jacente du corps semiconducteur peut être pratiquement plane et être parallèle à la surface semiconductrice. Des procédés autres que le procédé d'implantation d'ions et susceptibles d'être utilisés dans des conditions adéquates afin d'établir au moins la majeur® partie de ladite concentration de do-40 page de ladite partie de région affleurant la surface sont par exemple» BAD ORIGINAL 70 43169 5 2070213 la diffusion thermique d'atomes de dopage de premier type de conduction, la formation épitaxiale de matériau semiconducteur de premier type de conduction, et même ce que l'on appelé en anglais "knocjfron implantation" d'atomes de dopage, de premier type de conduction, effectué à partir 5 d'une couche de dopage élaborée sur la surface semiconductrice, comme décrit dans les demandes de brevet français NP 70 41 506 du 19 novembre 1970 et N* 70 4î 507 du 19 novembre t97Q au non de la Demanderesse. 10 Par l'expression "diffusion thermique d'atomes de dopage", il y a lieu d'entendre ici également une diffusion effectuée à l'aide d'un courant gazeux comportant la substance de dopage par exemple des atomes de phosphore obtenus à partir d'une phosphine, ainsi qu'une diffusion effectuée â partir d'une partie de couche comportant la sub-15 stance de dopage et élaborée sur la surface semiconductrice, par exemple une couche de dioxyde de silicium dopée au bore, située sur la surface semiconductrice, ou une couche implantée épitaxiale ou alliée peu profonde comportant la substance de dopage et élaborée sur ou dans la surface semiconductrice. 20 Lorsque la région semiconductrice de premier type de conduction est obtenue par une diffusion suivie d'une implantation, la concentration de dopage et le gradient de concentration dans des parties qui affleurent des parties de la surface peuvent être déterminés en grande partie par des atomes de dopage diffusés, tandis que les paramètres 25 correspondants dans d'autres parties du coUps peuvent être déterminées en grande partie par des atomes de dopage implantés. L'implantation desdits atomes peut avoir lieu sur une profondeur plus grande et également sur une profondeur plus petite que les profondeurs pouvant être obtenues par diffusion. A l'aide d'un tel procédé, il est possible de former une par-50 tie implantée convenablement conductrice en forme de couche dans la partie active d'une région de base préalablement diffusée appartenant à un transistor bipolaire ainsi qu'autour de cette partie active; suivant le dispositif, une telle partie implantée convenablement conductrice de la région de base peut servir à réduire la résistance série de base pour 55 le fonctionnement à fréquence élevée, et/ou à faire en sorte qu'un courant de claquage qui traverse la jonction émetteur-base, soit dirigé de préférence à travers une partie de la jonction p-n, située dans le corps, au lieu de 1'être à travers «ne partie de ladite jonction, située à la limite entre le corps semiconducteur et la couche isolante, ce qui risque d'en-40 dommager la face intermédiaire. 70 43169 6 2070213 Ladite jonction p-n peut être la jonction émetteur-base ou la jonction collecteur-base à«un transistor bipolaire haute fréquence. Lorsqu'une région d'émetteur est formée par diffusion à partir d'une partie étroite de la surface semiconductrice ou dans cette partie 5 étroite, la jonction émetteur-base obtenue peut présenter une forte courbure} toutefois, par une opération d'implantation subséquente, on peut former parallèlement à la surfaee une partie active pratiquement plane de la jonction, et cette partie plane est à même de réduire l'effet de la concentration de courant d'émetteur. En outre, la position exacte des 10 jonctions émetteur-base et collecteur-base est importante pour des transistors bipolaires haute fréquence, étant donné que ces endroits déterminent la largeur de la région de base active. Les dimensions latérales de la région semiconductrice de premier type de conduction peuvent être définies par les dimensions 15 latérales d'une couche ou de plusieurs couches, élaborée(s) sur une partie superficielle du corps et fonctionnant comme une source d'atomes de dopage pour des techniques de diffusion et/ou des techniques d'implantation, comme mentionnées ci-dessus. Suivant un autre mode de réalisation, les ions effectuant le bombardement peuvent former un faisceau qui est 20 dirigé sélectivement sur la surface superficielle. Suivant un autre mode de réalisation, on peut utiliser au moins une couche de masquage. Lorsque pour la formation de ladite partie de région affleurant la surface, ledit procédé autre qu'une implantation d'ions est un procédé de diffusion thermique, une oouche de masquage de diffusion r 25 peut se trouver sur certaines parties de la. surface semiconductrice, alors que des atomes de dopage de premier type de conduction sont diffusés dans le corps semiconducteur â 'travers une ouverture ménagée dans ladite couche de masquage. Lorsque ledit procédé autre qu'une implantation d'ions 50 est un procédé de croissance épitaxiale locale, ladite partie de région affleurant la surface peut être élaborée par croissance épitaxiale de matériau semiconducteur de premier type de conduction sur une partie de la surface semiconductrice dans une ouverture ménagée dans une couche de masquage élaborée sur certaines parties de la surface semiconductrice 55 pour masquer contre la croissance épitaxiale certaines parties sous- jacentes du corps semiconducteur. Dans ce cas, il peut être intéressant que des atomes de dopage qui, comme cela a été décrit ci-dessus, sont par la suite implantés, établissent la majeure partie de la concentration de dopage de premier type de conduction dans le voisinage de la face limite 40 entre d'une part ladite partie affleurant la surface et obtenue par voie " 70 43169 7 2070213 d'épitaxie, et d'autre part, la partie sous-jacente du corps semiconducteur. » La couche de masquage peut être utilisée pour masquer certaines parties semiconductricea sous-jacentes tant contre l1implan-5 tation d'ions que contre la diffusion ou la croissance épitaxiale. La couche de masquage peut être formée par un matériau isolant passivant la surface, alors qu'au moins les parties de couche de masquage qui limitent l'ouverture peuvent être maintenues dans le dispositif fabriqué. 10 Lorsque la couche de masquage est utilisée pour mas quer des parties semiconductrices sous-jacentes, tant contre l'implantation que contre la diffusion ou la croissance épitaxiale, l'implantation d'ions peut avoir lieu sur la surface entière de la partie de la surface conductrice dans l'ouverture ménagée,dans la couche de masquage. 15 Lorsque dans ce cas, la couche de masquage est formée par un matétiau isolant passivant la surface, et qu'au moins les parties de la couche de masquage situées près de l'ouverture sont maintenues dans le dispositif fabriqué, la formation de la région semiconductrice peut mettre à découvert la surface entière de la partie de la surface semiconductrice 20 à l'endroit de l'ouverttire ménagée dans la couc'he de masquage, et on forme une électrode sous forme de couche métallique pour contacter, dans l'ouverture de la couche de masquage, ladite partie de région affleurant la surface. Lorsque le procédé autre qu'une implantation d'ions est un procédé de diffusion thermique, bien que la diffusion et 1'implantation 25 aient lieu dans ce cas à travers la même ouverture, la dispersion latérale des atomes diffusés est considérablement plus grande que celle des atomes qui sont implantés par bombardement d'ions, de sorte que dans le cas où la couche de masquage est formée par un matériau isolant passivant, toute la jonction p-n formée entre la région semiconductrice et les 50 parties limitrophes du corps peut se terminer à le surface semiconductrice sous la couche passivante; de cette façon, une couche métallique peut établir le contact avec une telle région semiconductrice dans l'ouverture de la couche de masquage sans court-circuiter la jonction p-n; de cette façon, il est possible de réaliser ce que l'on appelle en anglais 55 "washed-out contact". La région semiconductrice de premier type de conduction peut être une région d'émetteur d'un transistor polaire, ladite jonction p-n pouvant être une jonction p-n émetteur-base. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné â titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention 40 peut être réalisée. • HAD ORIGINAL 70 43169 8 2070213 Les figures 1 à 5 sont des coupes transversales schématiques du corps semiconducteur d'un transistor bipolaire distinct dans plusieurs stades de sa fabrication. La fig. 6 est un graphique qui illustre les profils 5 de concentrations de dopage dans diverses régions du transistor bipolaire . On part d'un corps de silicium monocristallin 1, de type de conduction n, représenté en partie sur la fig. 1. Ce corps 1 comporte un substrat 2 de type de conduction n+. Sur cm corps 1 qui a une 10 résistivité de 0,008 ohm.cm et une épaisseur de 200yu, on a formé par voie d'épitaxie une couche épitaxiale 3» de type de conduction n, qui a une résistivité comprise entre 0,5 et 1 ohm,cm et une épaisseur comprise entre 3 et 5Les faces principales du corps 1 sont perpendiculaires à la direction cristallographique (111). 15 Généralement, à partir d'une plaque semiconductrice commune, on fabrique plusieurs transistors bipolaires distincts en formant simultanément une série d'éléments de transistors sur la plaque, celle-ci étant ensuite débitée en morceaux pour obtenir ainsi les corps semiconducteurs distincts pour chaque transistor. Toutefois, dans ce qui 20 suit, le procédé décrit en référence aux figures 1 à 5» ne se rapporte qu'à, un seul transistor et non pas â toute 1» plaque semiconductrice. Il est évident que là où l'on parle de procédés de décapage photolithographique, de diffusion, d'implantation et de recuit, ces opérations sont effectuées soit simultanément sur un certain nombre d'endroits de la 25 plaque, soit sur la totalité de celle-ci, de sorte que l'on forme un certain nombre d'éléments de transistors distincts qui au cours d'un stade ultérieur de la fabrication, peuvent être séparés l'un de l'autre par la division de la plaque. Sur la surface de la couche épitaxiale 3» on forme une 50 couche d'osyda de silicium présentant une épaisseur de 0,5^u, le corps 1 étant à cet effet placé dans un courant d'.oxygène humide à une température de 1200°C. Par un décapage photolithographique, on forme dans la couche d'oxyde de silicium une ouverture mesurant 50/u * 80^u pour dénuder ainsi une partie superficielle 4 de la couche épitaxiale sous-jacente 3 et pour 35 former une couche de masquage 5» en oxyde de silicium. La atructlire ainsi obtenue est illustrée sur la fig. 1. Le corps 1 est place dans un four de diffusion et maintenu à une température d'environ 950°C dans un courant gazeux contenant du bore fourni par une source de trioxyd® da bore. Cette opération a 40 comme résultat la diffusion thermique du bore dans la partie superficielle BAD ORIGINAL 70 43169 2070213 dénudée 4 de la couche épitaxiale 3» pour former ainsi une région 6' de type de conduction p dans ladite couche 3» La couche de masquage 5 protège contre la diffusion*les pa rties superficielles sous-jacentes de la couche épitaxiale 3. La concentration superficielle en bore diffusé est à l'ordre 5 de 10^ atomes/cm3. La région 6' de type de conduction p forme une jonction p-n 7' avec les parties avoisinantes de la couche épitaxiale 3 de type de conduction n. L'endroit exact de cette jonction 7' et la concentration en "bore diffusé dans le voisinage de cette jonction ne peuvent pas être déterminées exactement et de façon reproductible-ou ne l'être 10 qu'à peine- par le processus de diffusion. Dans la couche épitaxiale 3» la jonction p-n 71 pénètre sur environ 0,2yu. Au cours de la diffusion du "bore, la partie superficielle 4 de la couche épitaxiale 3 dans l'ouverture de la couche de masquage 5 en oxyde de silicium est recouverte d'une mince couche de verre 15 au silicate de bore. Le corps 1 est sorti du four, alors qu'après avoir enlevé ladite couche de verre, on forme une autre couche d'oxyde de silicium dans l'ouverture de la couche de masquage 5 en oxyde de silicitun, celle-ci simultanément plus épaisse. De ce fait, la jonction p-n 7' pénètre sur une profondeur d'environ 0,3/u. La fig. 2 représente la struc- ^ J 20 ture ainsi obtenue. Dans la couche d'oxyde de silicium, un procédé photolithographique permet de ménager trois fenêtres de contact d'émetteur mesurant 3^u x 40yu sur la surface superficielle 4» ainsi que dans la région diffusée 6' du type de conduction p. De cette façon, on a dénudé 25 des parties superficielles plus petites 8 de la région 6' de type de conduction de p, et il se forme une couche de masquage 9* en oxyde de silicium. Le corps 1 est placé dans un four de diffusion et y est maintenu pendant 15 minutes à une température de 900eC dans un courant 30 gazeux comportant du phosphore fourni par une phosphine. Ceci a comme résultat la diffusion d'atomes de phosphore dans les parties superficielles dénudées 8 de la région 6' de type de conduction p, et la forma-de régions 10', de type de conduction n, qui affleurent lesdites parties 8 et forment des jonctions p-n 11' avec la fégion voisine 6' de conduction 35 P* La couche de masquage 9 d'oxyde de silicium masque contre la diffusion les parties voisines de ladite région 6' et la couche épitaxiale 3. La 20 concentration superficielle en phosphore diffusé atteint environ 7 x 10 atomes/cm5. L'endroit exact des jonctions p-n 11' et la concentration en phosphore diffusé dans le voisinage desdites jonctions 11' ne peuvent 40 pas être déterminés -exactement par la diffusion. Il y a tendance qu'une bad original 70 43169 10 2070213 légère courbure se présente dans le profil de concentration en phosphore diffusé, et ceci résulte ainsi en une concéntration de phosphore et un gradient de concentration faible dans le voisinage des jonctions 11'. Celles-ci pénètrent sur une épaisseur inférieure à 0,2^u. La diffusion 5 de phosphore a comme résultat que la jonction 71 est refoulée ("pushed-out") vers un niveau plus profond. Pendant la diffusion, une mince couche de verre au silicate de phosphore s'est formée sur la partie superficielle dénudée 8 en silicium, ainsi que sur la surface de couche de masquage 9 en oxyde de silicium. 10 Les dopages de concentration et les gradients de con centration dans le voisinage des jonctions p-n 71 et 11' sont maintenant modifiés par une implantation d'ions de bore et de phosphore. La couche de masquage 9 sert de masque contre l'implantation. Sur certains endroits, comme couches de masquage, on peut également utiliser des couches 15 d'aluminium dont l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 1yu. Le corps 1 est placé dans la chambre 3'impact d'un appareil d'implantation d'ions et bombardé comme le montre les flèches sur la fig. 4» le bombardement ayant d'abord lieu avec des ions de bore et ensuite avec des ions de phosphore. La source fournissant les ions de 20 bore est du trichlorure de bore, tandis que celle fournissant les ions de phosphore est du trichlorure de phosphore. Le corps 1 est orienté de façon qu'un angle de 7° soit formé entre l'axe du faisceaux ionique et la direction cristallographique (111). Le bombardement avec les ions de bore est effectué en 25 étapes et avec des énergies de faisceau croissantes ou décroissantes, ces énergies étant comprises par exemple entre 60 et 80 keV. Les doses d'ions sont de l'ordr® de 10^ atomes/cm?. L'implantation du bore dans le corps a lieu à travers la mince couche de verre au silicate de phosphore sur les parties superficielles 8 dans les ouvertures ménagées dans 30 la couche de masquage 9 ©& oxyde de silicium. De cette façon, on augmente la concentration de bore dans les parties en forme de couche de la région 6' de type de conduction p dans le voisinage de la jonction p-n 7* sous la région diffusée 10* de type de conduction n; la majeure partie de ladite concentration a été établie dans lesdites parties en forme de couches 35 par des atomes de bore qui & travers les parties superficielles 8 ont été implantés sous l'effet du bombardement d'ions. Les atomes de bore diffusés et les atomes de bore implantés forment ensemble une région 6 de type de conduôtion p qui présente une partie affleurant la surface et dans laquelle la majeure partie de la concentration de bore est établie par 40 diffusion thermique, la région 6 présentant également des parties en forme >#"• • '-î.«• *'~ bad original 70 43169 11 2070213 de couche qui sont situées à l'opposé de la surface et qui avec la partie voisine de la couche épitaxiale 3 de type de conduction n, forment des parties planes convenablement définies de la jonction p-n collecteur-base 7, la plus grande partie de la concentration de bore étant établie par 5 implantation d'ions, ce qui sur la fig. 5 est concrétisée par des hachures plus denses. L'endroit.final de la jonction p-n 7 et la concentration de bore finale dans le voisinage de cette jonction 7 sous la région diffusée 10 de type de conduction n sont déterminés par le recuit subséquent effectué à faible température, par exemple 800°C. La jonction p-n 10 ainsi formée constitue la jonction p-n base-collecteur du transistor, tandis que la région 6 de type de conduction p constitue sa région de base, la concentration obtenue en éléments de dopage accepteurs dans la partie de la région 6 dans le voisinage de la jonction p-n 7 et sous les régions 10' de type de conduction n, est déterminée quasi entièrement par 15 des atomes de bore implantés sous l'effet du bombardement d'ions. Bans le corps 1, les parties de la jonction p-n 7* situées sous les régions 10' de type de conduction n, pénètrent sur une profondeur d'environ 0,45/U. L'énergie caractérisant l'implantation des ions de phosphore est #gale à 80 keV, et la dose d'ions est d'environ 10^ atomes 20 par cm2. L'implantation du phosphore dans le corps a lieu à travers la mince couche de. verre au silicate de phosphore sur les parties superficielles 8 dans les ouvertures de la couche de masquage 9 en oxyde de silicium. De cette façon, on augmente la concentration de phosphore dans une partie en forme de couche de chaque région 10' de type de conduction n, 25 située dans le voisinage de la jonction p-n 11'. La majeure partie de ladite concentration dans ladite partie en forme de couche est établie par des atomes de phosphore qui, à travers les parties superficielles 8, sont implantées sous l'effet du bombardement d'ions. Les ions de phosphore diffusés et les ions de phosphore implantés forment ensemble des régions 30 10 de £ype de conduction n, dont chacune a une partie affleurant la surface et dans laquelle la majeure partie de la concentration de phosphore est établie par diffusion thermique, chaque région 10 ayant aussi une partie en forme de couche située à l'opposé de la surface; chacune desdites deux parties d'une région 10 forme une partie plane exactement dé-35 terminée de la jonction p-n émetteur-base 11 avec des parties voisines de la région de base 6 de type de conduction p, alors que dans chacune desdites parties, la majeure partie de la concentration de phosphore est établie par implantation d'ions, ce qui est concrétisé par les hachures plus denses de la fig. 5- Comme le montre la figure, chaque jonction 40 p-n 11 pénètre dans le corps 1 sur une profondeur de 0,2^u. »AD ORIGINAL 70 43169 12 2070213 Les régions 10 de type de conduction n et les jonctions p-n 11, ainsi obtenues, formant les régions émetteur et les fonctions p-n émetteur-base du transistor. Par conséquent, on obtient une épaisseur de base du transistor égale à 0,25/u„ 5 La fig. 6 montre plusieurs profils de concentration d'éléments de dopage, l'axe des ordonnées étant celui des concentrations en atomes/cm3, et l'axe des abscisses celui des profondeurs en yu, mé-surées à partir de la surface. Le profil de bore diffusé, avant la diffusion de phosphore, est indiqué par la lettre A. Le profil de phosphore 10 diffusé est indiqué par la lettre B. Le profil d'implantation d'ions de bore nantis d'une énergie de JO keY est indiqué par la lettre G, et celui des ions de phosphore nantis d'une énergie de 80 keV par la lettre D. La fig. 6 montre clairement que les endroits de la jonction collecteur-hase 7 et de la jonction émetteur-hase 11 sont déterminées quasi entière-15 ment par les ions de hore implantés et les ions de phosphore implantés, tandis que par contre* les concentrations de dopage des régions de base et d'émetteur qui affleurent la surface, sont déterminées quasi entièrement par des atomes de hore et de phosphore diffusés. Certaines parties de la couche de masquage 9 en oxyde 20 de silicium sont maintenues dans le dispositif fabriqué, et servent de couche 'isolante passivante sur la surface de silicium. Le contact avec les régions d'émetteur 10 de type de conduction a est'séalîsé par un procédé permettant l'obtention d'un "washed-out emitter", une couche de contact d'émetteur £tant alors élaborée dans les mêmes ouvertures de la 25 couche 9 que celles utilisées pour dénuder les parties superficielles 8 en vue de la diffusion et l'implantation. Cette technique peut être utilisée étant donné qu'à la surface, la dispersion latérale des atomes de phosphore diffusés fait en sorte que les jonctions p-n émetteur-base 11 se terminent â la surface sous la couche de masquage 9 en oxyde de 30 silicium, et empêchent ainsi, â travers la couche de contact d'émetteur, un court-circuit de la jonction. La mince couche de verre au silicate de phosphore est enlevée pour dénudër de nouveau la partie superficielle 8 de la région d'émetteur 10 de type de conduction n, le corps entier étant à cet effet plongé pendant quelques secondes dans une solution très 35 faible d'acide fluorhydrique. Par un autre décapage photolithographique, on forme dans la couche de masquage 9 quatre ouvertures mesurant chacune environ 5/u x 40^u, afin de dénuder des parties superficielles de la région de base 10 de type de conduction p. Ensuite, sur la surface entière, on précipite une 40 couche d'aluminium présentant une épaisseur de 10,5/u. Cette couche est bad original 70 43169 13 2070213 éliminée sélectivement sous l'effet d'un autre décapage photolithographique, de sorte que subsistent des couches métalliques 12 et 13 en forme de peigne, qui sefcvent de contact d'émetteur et de contact de base. La couche 12 servant de contact d'émetteur comporte trois bandes qui ont 5 chacune une largeur de 5/u, qui sont situées dans les ouvertures de la couche d'oxyde de silicium 9» sur la surface superficielle 8 et qui auparavant étaient occupées par la couche de verre au silicate de phosphore; ladite couche 12 s'étend par-dessus la couche 9 et se termine dans une face de contact commune présentant une grande surface sur la 9 10 couche d'oxyde de silicium 9- La couche 13 servant de contact de base comporte quatre bandes qui ont chacune une largeur de 5/U, qui s'étendent plus loin par-dessus la couche d'oxyde de silicium 9 et se terminent dans une face de contact commune présentant une grande surface sur la couche d'oxyde de silicium 9« Le collecteur est formé par le substrat 2, 15 convenablement conducteur. Après avoir débité la plaque en morceaux, le corps 1 qui comporte l'élément de transistor est placé dans une enveloppe adéquate. On établit des liaisons avec les faces de contact de l'émetteur et de la base, l'ensemble étant ensuite placé de manière connue dans une » 20 enveloppe. On conçoit aisément que pour le mode de réalisation décrit, la succession des stades de diffusion et d'implantation est telle que les températures mentionnées aient des valeurs décroissantes, et que les opérations soient pratiquement indépendantes l'une de l'autre. Bien 25 que l'invention soit décrite â l'aide de formes de réalisation et application déterminées, le technicien pourra en réaliser de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. D'autres éléments de dopage par exemple sont possibles, de même que d'autres types de conduction et d'autres matériaux semiconducteurs, d'autres couches isolantes et d'autres 30 couches métalliques. La géométrie et les structures peuvent différer également de celles traitées dans le présent exposé. 70 43169 14 2070213 REVENDICATIONS 1. Procédé permettant la fabrication d'un dispositif semiconducteur et suivant lequel on forme dans un corps semiconducteur une région, de premier type de conduction, affleurant la surface de ce 5 corps, alors qu'en majeure partie, la concentration de dopage instaurant ce type de conduction d'une partie appartenant à ladite région et affleurant la surface du corps est établi par la mise en oeuvre d'un procédé autre qu'une implantation d'ions, caractérisé en ce que des ions de dopage de premier type de conduction sont implantés à travers la sur- 10 face semiconductrice pour établir ainsi la majeure partie de la concentration de dopage instaurant le premier type de conduction d'une partie enterrée de la région, cette partie étant pratiquement en forme de couche, n'affleurant pas la surface, s'étendant quasi parallèlement à la surface semiconductrice, étant située sous ladite partie affleurant la 15 surface, formant une jonction p-n avec la partie semiconductrice sous-jacente de type de conduction opposé, et constituant la séparation entre ladite jonction p-n et ladite partie affleurant la surface. 2. Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de dopage, de premier type de conduction, étalie 20 par implantation d'ions dans une partie de la partie enterrée en forme de couche, dépasse au moins d'un ordre de grandeur la concentration qi y est âa-blie par n'importe quel autre procédé. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé eh ce que la concentration de dopage de premier type de conduction 25 dans ladite partie enterrée sous forme de couche de la région est établie quasi entièrement par implantation d'ions. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la jonction p-n formée par la partie enterrée en forme de couche avec \a. partie semiconductrice sous-jacente est plane et quasi 30 parallèle à la surface semiconductrice. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 â 4, caractérisé en ce que la majeure partie de la concentration de dopage de premier type de conduction de la partie de région affleurant la surface et présentant le premier type de conduction est établie par diffusion 35 thermique d'atomes de dopage de premier type de conduction. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au cours de la diffusion thermique, une couche de masquage contre la diffusion se trouve sur certaines parties de la surface semiconductrice, alors que des atomes de dopage de premier type de conduction sont dif- 40 fusés dans le corps semiconducteur à travers une ouverture ménagée dans 70 43169 15 2070213 la couche de masquage. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la majeure partie de la concentration de dopage de premier type de conduction de la partie de région affleurant la surface 5 et présentant le premier type de conduction est établie par croissance épitaxiale, alors que ladite partie de région est élaborée par croissance épitaxiale de matériau semiconducteur de premier type de conduction élaboré sur une partie de la surface semiconductrice à travers une ouverture dans une couche de masquage qui sur certaines parties du corps semi-10 conducteur est élaborée pour masquer les parties sous-jacentes du corps semiconducteur contre cette croissance épitaxiale. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7» caractérisé en ce que la couche de masquage est utilisée pour masquer certaines parties sous-jacentes du corps semiconducteur tant contre l'im- 15 plantation d'ions que contre la diffusion et la croissance épitaxiale. 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la couche de masquage est formée par un matériau isolant et passivant la surface, et qu'au moins les parties de couche de masquage qui limitent l'ouverture sont maintenues dans le dispositif fabriqué. 1 20 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'implantation d'ions est effectuée à travers la superficie entière de la partie de la surface semiconductrice, située dans l'ouverture dans la couche de masquage. 11. Procédé selon les revendications 9 et 10s caractérisé 25 en ce qu'après la formation de la région semiconductrice la surface semi-conductrice est entièrement dénudée à l'intérieur de l'ouverture de la couche de masquage, alors qu'une électrode sous forme de couche métallique est élaborée pour contacter ladite partie de région affleurant la surface â 1'intérieur de ladite ouverture. 30 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la région semiconductrice est une région d'émetteur d'un transistor bipolaire, ladite jonction p-n étant une jonction émetteur-base. 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la région semiconductrice est une région de base d'un 35 transistor bipolaire, ladite jonction p-n étant une jonction collecteur-base. 14. Dispositif semiconducteur obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 â 13.