Brevet FR2106357A1 — publié le 19720505

La présente invention concerne un transistor planar au silicium comportant un cristal de silicium doné servant de collecteur, une base formée par diffusion et munie d'un contact en aluminium et un ém Les contacts des transistors planar au silicium sont réalisés habituellement aux emplacements de contact par 10 dépôt d'nluminium par vaporisation. Dans le cas des transistors n haute fréquence, dans lesquels la profondeur de diffusion pour l'émetteur est inférieure à 1 y, , et notamment dans le cas des transistors H F possédant des bandes d'é t-t.teur étroites, dans lesquels la fenêtre de contact a les mêmes dimensions que la 15 fenêtre de diffusion, il se présente les difficultés suivantes lorsqu'on utilise des contacts normaux en aluminium : 1. Des défaillances importantes apparaissent déjà lors de la fabrication à cause de court-circuits entre l'émetteur et la base. 20 2. Des transistors possédant de bonnes carac téristiques émetteur base peuvent subir un court-circuit entre l'émetteur et la base lors d'une charge électrique ultérieure ou lors d'un stockagp à chaud. Cela est dû à une formation d'alliage, qui r> apparaît entre le silicium et l'alluminium et dépend en grande partie de l'orientation du cristal. Dans les transistors possédant une surface d'orientation (111), la formation d'alliage est particulièrement rapide et prononcée et parallèle à la surface, f'ela a pour effet qi'e, lors de la mise en contact de la fenêtre 30 d' -'metteur sit toute sa largeur avec l'aluminium, ce métal pé»è- -> tre latéralement sous l'oxyde protecteur et provoque un court-■ ircuit éietteur-base lors de l'obtention de la jonction pn. L'invention a pour but de créer un transistor planar au silicium possédant une fi-bilité accrue, qui permet d' 35 éviter les inconvénients indiqués plus haut. Ce problème ect résolu conformément à l'invention à l'aide d'un transistor planar au silicium du type indiqué plus haut grâce au fait qu'une cour1)? de siliciure de platine ou de palladium est prévue entre les contacts en aluminium de la ÏO zone de l'émétteur et de la base et 1^ surface du cristal désâlic±uiir 71 30761 2 2106357 La couche de siliciure de platine ou de palladium influence de façon favorable la formation d'alliage entre l'aluminium et le silicium. Comme cela s'est avéré, seulement bcjo des transistorsHF comportant une couche de siliciure de platine 5 ou de palladium sont défaillants lors d'une conservation à 450°C pendant deux heures par suite d'un court-circuit émetteur-base, tandis qu' approximativement 30c/o des transistors IIF sans couche intermédiaire de siliciure de platine ou de palladium présentent des court -circuits émetteur-base lors d'un traitement identique. 10 C'est surtout la formation rapide d'alliage qui semble être fortement Eéduite dans des directions déterminées du cristal grâce à la couche de siliciure de platine ou de palladium. Ce résultat est surprenant car on sait que la formation d'alliage entre deux substances est presque toujours favorisée 15 par l'addition d'une autre substance. A titre d'exemple on a' décrit ci-dessous et illustré schématiquernent au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. Le transistor planar au silicium représenté 20 schématiquement au dessin est constitué par un cristal de silicium 1 servant de collecteur. Dans le cristal de silicium 1 on forme par diffusion une base 3 qui est munie d'un contact de base 7 en aluminium. Dans la base 3 on forme par diffusion de façon connue en soi l'émetteur k qui est muni d'un contact en alumi-25 nium (désigné par la référence 6 sur la figure). La surface du cristal de silicium dopé 1 est recouvèrte d'une couche d'oxyde 2 en dehors des endroits où sont disposés les contacts de base et d'émetteur. Une couche de siliciuane de platine ou de palladium 5, qui confère au transistor planar au silicium conforme à 1'inven-' 30 tion la fiabilité élevée souhaitée, est disposée entre le contact de base 7 et la zone 3 ainsi qu'entre le contact d'émetteur 6 et l'émetteur k. Un transistor planar au silicium conforme à l'invention est avantageusement fabriqué de la façon suivante : 35 on forme par diffusion de façon connue à la surface du cristal de silicium dopé 1 la basé 3 et, dans cette zone de base, l'émeti-teur k. Ces opérations de diffusion s'effectuent comme suit : on recouvre la surface du cristal 1 avec une couche de bioxyde de silicium et on réalise dans cette couche une fenêtre, dont les ko dimensions correspondent à celles de la base 3, au moyen d'un 71 307 61 j 2106357 procédé photolithographique, ladite fenêtre permettant d'introduire la substance dopante. Puis on oxyde à nouveau complètement la surface du cristal et on y réalise de façon analogue une fenêtre pour la diffusion de l'émetteur. De tels procédés sont 5 usuels. On réalise dans la couche d'oxyde 2, par attaque chimique une fenêtre d'émetteur et une fenêtre de base. Ensuite on dépose par pulvérisation ou par vaporisation sur toute la surface, c'est—à—dire sur la zone de 1'émetteur, sur la zone constituant la base et sur la couche d'oxyde environnante 2, une couche de 10 platine ou de palladium possédant une épaisseur d'environ 50 à 100 S. Pour former le siliciure de platine ou de palladium, on chauffe le cristal de silicium pendant environ 2 à 20 minutes approximativement entre 350 et 600°C. Ensiiite on enlève par attaque chimique le platine ou le palladium non transformé situé sur 15 la couche d'oxyde, par exemple avec de l'eau régale chaude, puis on dépose pur vaporisation une couche d'aluminium sur toute la surface du cristal. En dernier lieu, on élimine l'aluminium aux emplacements, où sa présence est indésirable à l'aide d'un procédé utilisant la technique de la laque photosensible. 20 Suivant une autre fori.îe de réalisation de l'invention, le procédé pour fabriquer un transistor planar au silicium peut être également modifié en ce sens qu'on réalise une couche de siliciure de platine ou de palladium uniquement dans la fenêtre d'émetteur. Les fenêtres prévues pour l'établis— 25 senient du contact avoc la base doivent être encore recouvertes de bioxyde de silicium lors du dépôt du platine ou du palladium. 71 30761 % 2106357 REVENDICATIONS T. Transistor planar au silicium comportant un cristal de silicium dopé servant de collecteur, une base formée par diffusion et munie d'un contact en aluminium et un émetteur 5 formé par diffusion daii" la base et muni d'un contact en aluminium et dont la surface est recouverte d'une couche d'oxyde en dehors des endroits où sont placés les contacts de base et d'émetteur caractérisé par le fait qu'une couche de siliciure de platine ou de palladium est prévue entre les contacts en 10 aluminium de lr, zone de l'émetteur et de la base du cristal de silicium. 2. Procédé pour fabriquer un transistor planar au silicium suivant la revendication I caractérisé par le fait qu'on forme par diffusion à l'aide de la technique connue des 15 masques à oxydes, la base dans la surface d'un cristal de silicium dopé et l'émetteur dans 1-a base, on dépose par pulvérisation ou vaporisation une couche de platine ou de palladium po~s